JPH08230179A - Ink jet recording device - Google Patents
Ink jet recording deviceInfo
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- JPH08230179A JPH08230179A JP3809595A JP3809595A JPH08230179A JP H08230179 A JPH08230179 A JP H08230179A JP 3809595 A JP3809595 A JP 3809595A JP 3809595 A JP3809595 A JP 3809595A JP H08230179 A JPH08230179 A JP H08230179A
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- JP
- Japan
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- piezoelectric body
- ink
- piezoelectric
- resin
- partition wall
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- 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、画像信号に応じてイン
ク滴を飛翔させ、紙等の記録媒体に記録を行うインクジ
ェットヘッドを有するインクジェット記録装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus having an ink jet head for ejecting ink droplets in accordance with an image signal and recording on a recording medium such as paper.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、画像信号に応じて圧電体に電
圧を印加し、圧電体の変形に基づきインクを加圧してノ
ズルからインク滴を飛翔させ、紙等の記録媒体に記録す
るインクジェットヘッドがプリンタなどの記録装置に用
いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet head for applying a voltage to a piezoelectric body according to an image signal, pressurizing the ink based on the deformation of the piezoelectric body to eject an ink droplet from a nozzle, and recording on a recording medium such as paper. Are used in recording devices such as printers.
【0003】この方式のインクジェットヘッドとして、
例えば特開昭62−56150号公報に、図16に示す
ものが開示されている。このインクジェットヘッド60
は、複数の凹部61が形成された圧電部材62と、これ
ら複数の凹部61を覆うカバープレート63を有し、凹
部61の内側にインク室64が形成されている。また、
複数の凹部61の底面には凸部65が形成されており、
この凸部65の上面と、圧電部材62の背面の上記凸部
65に対応する位置には、電極66,67がそれぞれ設
置されている。このように構成されるインクジェットヘ
ッド60では、電極66,67の間に電圧を印加して、
圧電部材62の凸部65を変形させることにより、イン
ク室64の容積を変化させ、インク室64に充填された
インクを加圧することで、ノズルからインク滴を吐出さ
せるようになっている。As an ink jet head of this system,
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-56150 discloses the one shown in FIG. This inkjet head 60
Has a piezoelectric member 62 in which a plurality of recesses 61 are formed and a cover plate 63 that covers the plurality of recesses 61, and an ink chamber 64 is formed inside the recess 61. Also,
A convex portion 65 is formed on the bottom surface of the plurality of concave portions 61,
Electrodes 66 and 67 are provided on the upper surface of the convex portion 65 and on the back surface of the piezoelectric member 62 at positions corresponding to the convex portion 65, respectively. In the inkjet head 60 configured as described above, a voltage is applied between the electrodes 66 and 67,
By deforming the convex portion 65 of the piezoelectric member 62, the volume of the ink chamber 64 is changed, and the ink with which the ink chamber 64 is filled is pressurized, so that an ink droplet is ejected from the nozzle.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記イ
ンクジェットヘッド60では、インク室64を形成する
凹部61の側壁も圧電材料であるため、電極66,67
間の電界が回り込むことによって側壁にも変形が生じ
る。また、このような電界の回り込みを小さくできたと
しても、各凹部および各凸部は一体的に形成されている
ため、凸部65の振動が隣接するインク室の側壁や凸部
に伝播して連動変位が生じる。その結果、インク吐出を
欲しない隣接するインク室が加圧されてインク滴が吐出
したり、または、インク滴が吐出しないまでも隣接する
インク室内のインクの流れに乱れを生じ、次回の吐出の
際にインク滴の径が不均一になるという、いわゆるクロ
ストークと呼ばれるインク吐出特性の相互干渉が発生
し、印字品質が劣悪になるという問題がある。However, in the ink jet head 60, since the side wall of the concave portion 61 forming the ink chamber 64 is also made of a piezoelectric material, the electrodes 66 and 67 are formed.
The side wall is also deformed when the electric field between them goes around. Even if such a sneak of the electric field can be reduced, since the concave portions and the convex portions are integrally formed, the vibration of the convex portion 65 propagates to the side wall and the convex portion of the adjacent ink chamber. Interlocking displacement occurs. As a result, the adjacent ink chambers that do not want to be ejected are pressurized to eject ink droplets, or even if the ink droplets are not ejected, the flow of ink in the adjacent ink chambers is disturbed, and At that time, there is a problem that the diameter of the ink droplet becomes non-uniform, that is, mutual interference of ink ejection characteristics, which is so-called crosstalk, occurs, and the print quality becomes poor.
【0005】また、圧電材料である凸部65とインクが
直接接触しているために、凸部65にインクが浸透して
低抵抗化を招いて実効電圧がかからなくなり、その結
果、凸部65の変位量が低下してインクの飛翔効率が悪
くなるという問題がある。さらに、圧電部材62に複雑
な形状の溝加工を施す必要があるため、製造コストが高
くなると共に、高密度化が困難であるという問題もあ
る。Further, since the convex portion 65 which is a piezoelectric material and the ink are in direct contact with each other, the ink penetrates into the convex portion 65 to lower the resistance and the effective voltage is not applied. As a result, the convex portion is not applied. There is a problem that the displacement amount of 65 decreases and the ink flying efficiency deteriorates. Further, since it is necessary to form a groove having a complicated shape on the piezoelectric member 62, there are problems that the manufacturing cost is high and it is difficult to increase the density.
【0006】そこで、本発明は上記問題点を解決するた
めになされたもので、クロストークのない安定したイン
ク飛翔により印字の高品質化を実現すると共に、インク
飛翔効率の低下防止と安価に高密度化が可能なインクジ
ェット記録装置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and realizes high quality printing by stable ink flight without crosstalk, prevention of reduction in ink flight efficiency, and high cost at low cost. It is an object of the present invention to provide an inkjet recording device capable of increasing the density.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、第1の非圧電部材に複数の溝状凹部を形
成し、この凹部形成面に各凹部を覆って凹部内部にイン
ク室を形成する隔壁を設け、上記第1の非圧電部材に上
記隔壁を介して第2の非圧電部材を固定し、この第2の
非圧電部材上に各インク室の一壁を形成する隔壁に作用
させる複数の圧電体を配置してなるインクジェットヘッ
ドと、上記圧電体を作用させてインク室に充填されたイ
ンクを加圧吐出するように画像信号に応じて上記圧電体
に電圧を印加する電圧印加手段とから構成されるインク
ジェット記録装置において、上記圧電体を上記第2の非
圧電部材に形成した複数の溝部内に配置し、少なくとも
上記インク室に対応する領域では上記圧電体を固定する
ことなく上記隔壁と上記溝部底面との間で挟んで保持す
るものとした(請求項1)。In order to achieve the above object, the present invention forms a plurality of groove-shaped recesses in a first non-piezoelectric member, covers each recess on the recess forming surface, and forms an ink inside the recess. A partition forming a chamber is provided, a second non-piezoelectric member is fixed to the first non-piezoelectric member via the partition, and a partition forming one wall of each ink chamber on the second non-piezoelectric member. An ink jet head having a plurality of piezoelectric bodies arranged to act on the piezoelectric body, and a voltage is applied to the piezoelectric body according to an image signal so that the piezoelectric body is caused to act to eject ink filled in an ink chamber under pressure. In an inkjet recording apparatus including a voltage applying unit, the piezoelectric body is arranged in a plurality of grooves formed in the second non-piezoelectric member, and the piezoelectric body is fixed at least in a region corresponding to the ink chamber. Without the above partition Serial and shall be held by being sandwiched between the groove bottom surface (claim 1).
【0008】また、上記圧電体を積層型圧電体とするの
が好ましく(請求項2)、さらには、上記各圧電体をそ
れぞれ連結した部分を有する櫛歯状に形成してもよい
(請求項3)。Further, it is preferable that the piezoelectric body is a laminated type piezoelectric body (claim 2), and further, the piezoelectric body may be formed in a comb shape having a portion connecting the respective piezoelectric bodies (claim 2). 3).
【0009】[0009]
【作用】上記構成からなるインクジェット記録装置で
は、圧電体に電圧を印加して電界を形成すると、圧電体
のインク室に対応する領域が変形して隔壁に作用し、こ
の作用により隔壁が急峻に押し上げられてインク室の容
積が減少し、インク室内に充填されたインクが加圧され
て吐出する。一方、圧電体への電圧印加を解除して電界
を消滅させると、圧電体のインク室に対応する領域が元
の状態に復帰する。このとき、隔壁は復帰動作する圧電
体と接触しつつ追従して元の状態に戻る。これにより、
インク室の容積が増加して内部に負圧が生じ、インクが
補給されて次のインク吐出の準備ができる。In the ink jet recording apparatus having the above-mentioned structure, when a voltage is applied to the piezoelectric body to form an electric field, the region of the piezoelectric body corresponding to the ink chamber is deformed and acts on the partition wall. The volume of the ink chamber is reduced by being pushed up, and the ink filled in the ink chamber is pressurized and ejected. On the other hand, when the voltage application to the piezoelectric body is released and the electric field is extinguished, the region of the piezoelectric body corresponding to the ink chamber returns to the original state. At this time, the partition wall follows and returns to the original state while being in contact with the returning piezoelectric body. This allows
The volume of the ink chamber increases, a negative pressure is generated inside, ink is replenished, and the next ink ejection is ready.
【0010】この場合、圧電体のインク室に対応する領
域は第2の非圧電部材に固定されておらず、隔壁と第2
の非圧電部材の溝部底面との間に挟まれて保持されてい
るだけなので、一の圧電体の振動が第2の非圧電部材を
介して他の圧電体に伝播して連動変位することがなく、
クロストークは生じない。また、インク室と圧電体との
間には隔壁が設けてあるので、インクが圧電体に直接接
触して浸透することはない。In this case, the region of the piezoelectric body corresponding to the ink chamber is not fixed to the second non-piezoelectric member, but the partition wall and the second non-piezoelectric member.
Since it is only sandwiched between the non-piezoelectric member and the bottom surface of the groove of the non-piezoelectric member, the vibration of the one piezoelectric member can propagate to the other piezoelectric member through the second non-piezoelectric member and be displaced in conjunction therewith. Without
Crosstalk does not occur. Further, since the partition wall is provided between the ink chamber and the piezoelectric body, the ink does not directly contact and permeate the piezoelectric body.
【0011】[0011]
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。図1は本発明の第1実施例であるイン
クジェット記録装置1の全体構成を概略的に示したもの
である。このインクジェット記録装置1は大別して、コ
ネクタ2aを備えた電源部2と、駆動系3と、メカコン
トローラ4と、メモリ5と、コントローラ6と、インク
供給部7と、スキャンキャリッジ8と、給紙部9と、ケ
ース10と、操作パネル11とから構成されている。上
記スキャンキャリッジ8は通紙方向(矢印a方向)に直
交する方向(図1において紙面の表裏方向)にスキャン
可能になっており、その内部にはブラック、シアン、マ
ゼンタおよびイエロの各色用に4つのインクジェットヘ
ッド12が通紙方向に沿い、かつインク吐出ノズルを下
方に向けて配置されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 schematically shows the overall configuration of an inkjet recording apparatus 1 which is a first embodiment of the present invention. The ink jet recording apparatus 1 is roughly classified into a power supply unit 2 having a connector 2a, a drive system 3, a mechanical controller 4, a memory 5, a controller 6, an ink supply unit 7, a scan carriage 8, and a paper feed unit. It is composed of a section 9, a case 10, and an operation panel 11. The scan carriage 8 is capable of scanning in a direction orthogonal to the paper passing direction (direction of arrow a) (front and back direction of the paper surface in FIG. 1), and inside the carriage 4 is provided for each color of black, cyan, magenta and yellow. The two inkjet heads 12 are arranged along the paper passing direction, and the ink discharge nozzles are directed downward.
【0012】上記インクジェットヘッド12は、図2に
示すように、第1の非圧電部材である天板20を備えて
いる。この天板20は、例えばアルミナなどの非圧電材
料からなるプレートで構成され、図3に示すように、そ
の下面には複数の溝状凹部21がダイシング加工等によ
り形成されている。これら凹部21は天板20の幅方向
に所定ピッチで形成され、天板20の長手方向にそれぞ
れ平行に伸びている。天板20の凹部21形成面には、
例えばアラミド樹脂からなる隔壁22が設けてあり、天
板20との接触面において接着されている。そして、こ
の隔壁22で覆われた各凹部21内部にインク室23が
形成されている。As shown in FIG. 2, the ink jet head 12 has a top plate 20 which is a first non-piezoelectric member. The top plate 20 is composed of a plate made of a non-piezoelectric material such as alumina, and as shown in FIG. 3, a plurality of groove-shaped recesses 21 are formed on the lower surface by dicing or the like. These recesses 21 are formed at a predetermined pitch in the width direction of the top plate 20, and extend parallel to the longitudinal direction of the top plate 20, respectively. On the surface of the top plate 20 where the recess 21 is formed,
A partition wall 22 made of, for example, an aramid resin is provided, and is bonded at the contact surface with the top plate 20. An ink chamber 23 is formed inside each recess 21 covered with the partition wall 22.
【0013】天板20の凹部21形成面には、第2の非
圧電部材である基板24が隔壁22を介して設けてあ
る。基板24は、天板20と同様に、非圧電材料からな
るプレートで構成されている。基板24の隔壁22との
接触面には、天板20の凹部21と同一幅で、かつ等ピ
ッチの複数の溝部25がダイシング加工等により形成さ
れ、これら溝部25が隔壁22を挟んで天板20の各凹
部21に対向するように基板24が天板20に対して固
定されている。この固定方法として、隔壁22との接触
面を接着する、天板20および基板24をボルトなどの
締め付け具を用いて上下方向から挾持するか、または、
これらの周囲を一体的に樹脂モールディングする等があ
る。A substrate 24, which is a second non-piezoelectric member, is provided on the surface of the top plate 20 where the recess 21 is formed, with a partition wall 22 interposed therebetween. The substrate 24 is composed of a plate made of a non-piezoelectric material, like the top plate 20. On the contact surface of the substrate 24 with the partition wall 22, a plurality of groove portions 25 having the same width as the concave portion 21 of the top plate 20 and having an equal pitch are formed by dicing or the like, and the groove portions 25 sandwich the partition wall 22 and the top plate is sandwiched. A substrate 24 is fixed to the top plate 20 so as to face each of the recesses 21 of the 20. As this fixing method, the contact surface with the partition wall 22 is adhered, the top plate 20 and the substrate 24 are clamped from above and below by using a fastener such as a bolt, or
For example, there is a resin molding around these parts.
【0014】上記基板24の溝部25内には、複数の圧
電体26が配置されている。圧電体26は、例えばPZ
T圧電セラミックからなるプレートをダイシングソーで
切断して形成され、矩形断面を有し、かつインク室23
に沿う方向に細長い柱状体をなしている。また、圧電体
26は隔壁22と溝部25の底面25aとの間に挟まれ
て保持されて、その上部はインク室23の一壁を形成す
る隔壁22に接触して作用するようにしてある。A plurality of piezoelectric bodies 26 are arranged in the groove portion 25 of the substrate 24. The piezoelectric body 26 is, for example, PZ.
The ink chamber 23 is formed by cutting a plate made of T piezoelectric ceramic with a dicing saw and has a rectangular cross section.
It has a slender columnar body along the direction. Further, the piezoelectric body 26 is sandwiched and held between the partition wall 22 and the bottom surface 25a of the groove portion 25, and the upper portion thereof comes into contact with the partition wall 22 forming one wall of the ink chamber 23 to act.
【0015】なお、隔壁22と圧電体26との接触面は
接着してもしなくてもよいが、接着すれば圧電体26の
振動に対する隔壁22の追従が確実となり、高周波応答
性がよくなるという利点がある。一方、圧電体26と基
板24の溝部25の底面25aとの接触面は、後述する
ように、少なくともインク室23に対応する領域では接
着しない。また、本実施例では圧電体26の高さと基板
24の溝部25の深さとを等しく形成し、隔壁22が平
面状態を保ったまま圧電体26と接触しているが、図4
に示すように、圧電体26の高さが少し大きくなるよう
に形成して圧電体26の上部を天板20の凹部21に沿
って浅く嵌合させ、隔壁22をインク室23の内側に押
し込むようにすれば、上記接着した場合と同様に高周波
応答性がよくなる。さらに、圧電体26と溝部25の側
壁との間隔は50μm以下が好ましく、20μm以下が
特に好ましい。これは、圧電体26の変形によって生じ
るインクの圧力で隔壁22が押されて溝部25内に入り
込み、インク噴射用の圧力に損失が生じるのをできるだ
け防止するためである。The contact surface between the partition wall 22 and the piezoelectric body 26 may or may not be bonded, but if bonded, the partition wall 22 can reliably follow the vibration of the piezoelectric body 26 and the high frequency response is improved. There is. On the other hand, the contact surface between the piezoelectric body 26 and the bottom surface 25a of the groove 25 of the substrate 24 is not bonded at least in the region corresponding to the ink chamber 23, as described later. Further, in this embodiment, the height of the piezoelectric body 26 and the depth of the groove portion 25 of the substrate 24 are formed to be equal to each other, and the partition wall 22 is in contact with the piezoelectric body 26 while keeping the planar state.
As shown in FIG. 5, the piezoelectric body 26 is formed to have a slightly higher height, and the upper portion of the piezoelectric body 26 is shallowly fitted along the concave portion 21 of the top plate 20, and the partition wall 22 is pushed into the ink chamber 23. By doing so, the high frequency response is improved as in the case of the above-mentioned adhesion. Further, the distance between the piezoelectric body 26 and the side wall of the groove 25 is preferably 50 μm or less, and particularly preferably 20 μm or less. This is to prevent the partition wall 22 from being pushed by the pressure of the ink generated by the deformation of the piezoelectric body 26 to enter the groove portion 25 and cause a loss in the pressure for ejecting the ink.
【0016】図3に示すように、圧電体26の隔壁22
との接触面には共通電極27が形成されている。ただ
し、後述するように、基板24への接着部に対応する圧
電体26の後部領域には共通電極27を形成しない。一
方、基板24の溝部25の底面25aと接触する圧電体
26の下面には全面に亘り個別電極28が形成されてい
る。これらの電極27,28は、無電界メッキによるA
u/Ni膜、またはAu/(Ni,Cr)のスパッタ膜
で形成され、その厚さは0.1〜10μm程度である。
また、圧電体26は個別電極28から共通電極27に向
かう方向(矢印P方向)に分極処理がなされている。な
お、圧電体26の表面には、大気中の湿気が浸透するこ
とによる電圧を印加したときの変形量の低下を防止する
ため、例えばポリイミド樹脂をスピンコート法で塗布
し、180℃で1時間焼き付けてオーバコート処理する
のが好ましいが、湿度抵抗の高い圧電材料を圧電体26
に用いた場合には、この処理を省略してもよい。As shown in FIG. 3, the partition wall 22 of the piezoelectric body 26 is formed.
A common electrode 27 is formed on the contact surface with. However, as will be described later, the common electrode 27 is not formed in the rear region of the piezoelectric body 26 corresponding to the bonded portion to the substrate 24. On the other hand, an individual electrode 28 is formed over the entire lower surface of the piezoelectric body 26 that is in contact with the bottom surface 25a of the groove 25 of the substrate 24. These electrodes 27 and 28 are formed by electroless plating.
It is formed of a u / Ni film or a sputtered film of Au / (Ni, Cr) and has a thickness of about 0.1 to 10 μm.
The piezoelectric body 26 is polarized in the direction from the individual electrode 28 to the common electrode 27 (direction of arrow P). In order to prevent a decrease in the amount of deformation when a voltage is applied to the surface of the piezoelectric body 26 due to the penetration of moisture in the atmosphere, for example, a polyimide resin is applied by spin coating, and the temperature is set to 180 ° C. for 1 hour. It is preferable to perform baking and overcoating, but a piezoelectric material having high humidity resistance is used as the piezoelectric body 26.
This process may be omitted when used for.
【0017】上記天板20、隔壁22および基板24の
接合体の前端面には、図5に示すように、例えば厚さ2
5〜200μm程度のポリイミドフィルムからなるノズ
ルプレート30が接着固定されている。このノズルプレ
ート30には、例えばエキシマレーザなどによって複数
のノズル孔30aが上記インク室23と等ピッチで形成
され、このピッチは例えば約42.3〜254μm(画
素密度:600〜100dpi)程度である。As shown in FIG. 5, the front end surface of the joined body of the top plate 20, the partition wall 22 and the substrate 24 has, for example, a thickness of 2 mm.
A nozzle plate 30 made of a polyimide film having a thickness of about 5 to 200 μm is adhered and fixed. A plurality of nozzle holes 30a are formed in the nozzle plate 30 by, for example, an excimer laser at the same pitch as the ink chamber 23, and the pitch is, for example, about 42.3 to 254 μm (pixel density: 600 to 100 dpi). .
【0018】上記天板20の後端面には、各インク室2
3に対応するインク供給口31aを備えたオリフィスプ
レート31が接着されている。このオリフィスプレート
31には、図5の上方から見てコ字状のバックプレート
32が接着され、オリフィスプレート31との間にすべ
てのインク供給口31aと連通し、かつ上方に開口する
インク分配路33が形成されている。天板20の後方上
部には、上記インク分配路33を覆うインクマニホール
ド34が固定され、その上部にインクチューブ34aが
突設されている。Each ink chamber 2 is formed on the rear end surface of the top plate 20.
An orifice plate 31 having an ink supply port 31a corresponding to No. 3 is bonded. An ink distribution path is formed by adhering a U-shaped back plate 32 when viewed from above in FIG. 5 to the orifice plate 31, communicating with all the ink supply ports 31a between the orifice plate 31 and the upper side. 33 is formed. An ink manifold 34 that covers the ink distribution path 33 is fixed to the upper rear part of the top plate 20, and an ink tube 34a is projected from the upper part thereof.
【0019】上記圧電体26は、図5に示すように、後
部領域(以下、「接着部」という。)sにおいて上記溝
部25の底面25aに接着されている。この接着部sよ
りも前方に位置する、少なくともインク室23に対応す
る領域(以下、「作用部」という。)tにおいては、圧
電体26は基板24に接着固定されておらず、隔壁22
と上記溝部25の底面25aとの間に挟まれて保持され
ている。また、圧電体26の作用部tの上下面には、共
通電極27、個別電極28がそれぞれ形成されている
が、上記接着部sには個別電極28のみ形成され、共通
電極27は形成されていない。As shown in FIG. 5, the piezoelectric body 26 is adhered to the bottom surface 25a of the groove 25 in the rear region (hereinafter referred to as "adhesive portion") s. The piezoelectric body 26 is not adhered and fixed to the substrate 24 at least in a region (hereinafter, referred to as “action portion”) t that is located in front of the adhesion portion s and corresponds to the ink chamber 23, and the partition wall 22 is formed.
And the bottom surface 25a of the groove 25. Further, although the common electrode 27 and the individual electrode 28 are formed on the upper and lower surfaces of the acting portion t of the piezoelectric body 26, only the individual electrode 28 is formed and the common electrode 27 is formed on the adhesive portion s. Absent.
【0020】上記圧電体26はバックプレート32より
も後方に突出し、突出部下面の個別電極28は、引き出
し配線支持材35に支持され、かつ各圧電体26に対応
する引き出し配線36にワイヤボンディング等の方法で
それぞれ接続されている。この引き出し配線36は図示
しない駆動用ICを介して電圧印加手段であるコントロ
ーラ6(図1参照)に接続され、このコントローラ6に
より画像信号に応じて電圧が圧電体26に印加される。
一方、圧電体26上面の共通電極27は、アースされて
いる。このアースへの接続は図示していないが、例え
ば、隔壁22を導電性を有する樹脂または金属で形成す
るか、または、導電性接着剤を用いて隔壁22と各圧電
体26を接着してすべての共通電極27に導通する接着
剤層を形成し、このような隔壁22または接着剤層に1
箇所だけアースする等の方法で行う。The piezoelectric body 26 projects rearward from the back plate 32, and the individual electrode 28 on the lower surface of the projecting portion is supported by the lead wiring support member 35 and wire-bonded to the lead wiring 36 corresponding to each piezoelectric body 26. Are connected in each way. The lead-out wiring 36 is connected to a controller 6 (see FIG. 1) which is a voltage applying means via a driving IC (not shown), and the controller 6 applies a voltage to the piezoelectric body 26 according to an image signal.
On the other hand, the common electrode 27 on the upper surface of the piezoelectric body 26 is grounded. Although not shown in the figure, the connection to the ground is made by, for example, forming the partition wall 22 with conductive resin or metal, or by bonding the partition wall 22 and each piezoelectric body 26 with a conductive adhesive. An adhesive layer is formed so as to be electrically connected to the common electrode 27 of
Use a method such as grounding only at points.
【0021】続いて、上記構成からなるインクジェット
ヘッド12のインク吐出動作について説明する。インク
は、図5に示すように、インク供給部7(図1参照)か
らインクチューブ34aに供給され、インク分配路33
を介して各インク室23に充填される。圧電体26の個
別電極27に図6(a)に示すような正極性のパルス状
電圧を印加すると、図7に示すように、圧電体26の作
用部tには個別電極28から共通電極27に向かう方向
(矢印E方向)、即ち、分極方向(矢印P方向)と平行
に電界が形成され、圧電体26はいわゆる厚み方向振動
モードで変形、振動する。このとき、作用部tを含め圧
電体26の全面について溝部25の底面25aに接着固
定した場合には、図8中点線で示すように、圧電体26
の上面は膨張部分と収縮部分とが混在して波打ったよう
に変形し、圧電体26全体としてインク飛翔に必要な変
形量を大きくロスするうえに、一の圧電体26の振動が
基板24を介して伝播して隣接する他の圧電体26に連
動変位が生じ、クロストークを発生させるという問題が
ある。Next, the ink discharge operation of the ink jet head 12 having the above-mentioned structure will be described. As shown in FIG. 5, the ink is supplied from the ink supply unit 7 (see FIG. 1) to the ink tube 34a, and the ink distribution path 33 is formed.
Each ink chamber 23 is filled via When a positive pulsed voltage as shown in FIG. 6A is applied to the individual electrode 27 of the piezoelectric body 26, as shown in FIG. An electric field is formed in the direction toward the arrow (direction of arrow E), that is, in parallel with the polarization direction (direction of arrow P), and the piezoelectric body 26 is deformed and vibrates in a so-called thickness direction vibration mode. At this time, when the entire surface of the piezoelectric body 26 including the acting portion t is adhesively fixed to the bottom surface 25a of the groove portion 25, as shown by the dotted line in FIG.
The upper surface of the piezoelectric body 26 deforms like a wavy mixture of an expanded portion and a contracted portion, and the piezoelectric body 26 as a whole largely loses the amount of deformation necessary for ink flight. There is a problem in that cross-talk occurs due to interlocking displacement occurring in another piezoelectric body 26 that is propagated through the other piezoelectric body 26 adjacent thereto.
【0022】また、上記作用部tの一部を接着部sと
し、前端部を非接着とした場合には、接着層と圧電体2
6とがバイモルフ構成を形成するために、図9中点線で
示すように、前端部がなたわみ変形をするが、この変形
が均一でないためにねじれを生じることがあり、その場
合には隔壁22の押し上げ量にバラツキが発生し、飛翔
するインク滴径が不均一となるという問題がある。When a part of the acting portion t is the adhesive portion s and the front end portion is not adhered, the adhesive layer and the piezoelectric body 2
6 forms a bimorph structure, the front end portion is flexed and deformed as shown by a dotted line in FIG. 9. However, since this deformation is not uniform, twisting may occur. There is a problem that the amount of pushing up the ink fluctuates, and the diameter of the flying ink droplet becomes non-uniform.
【0023】これに対し、圧電体26を全く接着せずに
電圧を印加した場合には、図10中点線で示すように、
y方向に均一にΔyだけ膨張変形するとともに、x方向
および奥行き方向(図10において紙面に垂直な方向)
に僅かに収縮変形する。本実施例では、圧電体26の接
着部sには共通電極27が形成されていないので内部に
電界が形成されず、この部分では変形を生じない。一
方、圧電体26の作用部tは基板24に全く接着固定さ
れていないので、接着部s近傍の変形は抑えられるもの
の、この領域を除くほぼ全域でy方向に均一にΔyだけ
膨張変形する。On the other hand, when the voltage is applied without adhering the piezoelectric body 26 at all, as shown by the dotted line in FIG.
In addition to expanding and deforming by Δy uniformly in the y direction, the x direction and the depth direction (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 10)
Shrinks and deforms slightly. In this embodiment, since the common electrode 27 is not formed on the adhesive portion s of the piezoelectric body 26, no electric field is formed inside, and no deformation occurs in this portion. On the other hand, since the acting portion t of the piezoelectric body 26 is not adhesively fixed to the substrate 24, the deformation in the vicinity of the adhesive portion s can be suppressed, but almost all regions except this region are expanded and deformed by Δy uniformly in the y direction.
【0024】このように、ほぼ均一に変形する圧電体2
6の作用部tが隔壁22に作用することによって、図5
中点線で示すように、隔壁22が急峻に押し上げられて
インク室23の容積が減少し、これにより加圧されたイ
ンクがノズル孔30aから液滴状となって吐出・飛翔
し、図示しない記録紙上に付着する。In this way, the piezoelectric body 2 that deforms substantially uniformly
As a result of the action part t of 6 acting on the partition wall 22,
As shown by the middle dotted line, the partition wall 22 is steeply pushed up and the volume of the ink chamber 23 is reduced, whereby the pressurized ink is ejected and ejected as droplets from the nozzle holes 30a, and recording (not shown) is performed. Adheres on paper.
【0025】個別電極27に印加される電圧がゼロにな
ると、圧電体26は元の状態に戻る。このとき、隔壁2
2はその弾性に基づき、復元動作する圧電体26と接触
しつつ追従する。これにより、インク室23の容積が増
加し、マニホールド34、インク分配路33及びインク
供給口31aを介してインク室23にインクが補給さ
れ、次のインク吐出の準備ができる。When the voltage applied to the individual electrode 27 becomes zero, the piezoelectric body 26 returns to its original state. At this time, the partition wall 2
On the basis of its elasticity, 2 follows and follows the piezoelectric body 26 performing the restoring operation. As a result, the volume of the ink chamber 23 increases, ink is supplied to the ink chamber 23 via the manifold 34, the ink distribution passage 33, and the ink supply port 31a, and the next ink ejection is ready.
【0026】ただし、上記インク補給時に、図6(a)
に示すように電圧を瞬時にゼロにして圧電体26の弾性
に基づき復元させ、急峻にインク室23の容積を増加さ
せると、ノズル孔30aからインク室23内に気泡が吸
引され、次のパルス電圧の印加時に気泡が圧力を吸収し
てインク飛翔を妨げるおそれがある。このため、図6
(b)に示すように、圧電体26が復元動作の際の電圧
のパルス形状に傾斜をもたせ、圧電体26および隔壁2
2が気泡の吸引が生じない範囲で最も速く戻るようにし
て、これを防止する。However, at the time of ink replenishment, as shown in FIG.
When the voltage is instantly set to zero and the piezoelectric body 26 is restored based on the elasticity of the piezoelectric body 26 and the volume of the ink chamber 23 is sharply increased as shown in Fig. 3, bubbles are sucked into the ink chamber 23 from the nozzle hole 30a and the next pulse is generated. When a voltage is applied, the bubbles may absorb the pressure and hinder the flight of the ink. Therefore, in FIG.
As shown in (b), the piezoelectric body 26 is provided with an inclination in the pulse shape of the voltage during the restoring operation, and the piezoelectric body 26 and the partition wall 2 are
This is prevented by allowing 2 to return the fastest in the range where suction of bubbles does not occur.
【0027】また、図6(a)に対して同電圧でパルス
幅を変えたパルス電圧を印加して圧電体26の変形量を
調節すれば、飛翔するインク滴径を変えることができ、
これにより記録紙上に付着するドット径を変えられるの
で、中間調再現が可能になる。例えば、図6(c)に示
すように、パルス幅を小さくすると、ドット径が小さく
なる。図6(d)に示すパルス電圧は、主パルスに対し
て逆極性で小電圧の後パルスを印加したものである。こ
の波形のパルス電圧を圧電体26に印加すれば、主パル
スによってインク滴が飛翔した後にノズル孔30aから
伸びるインク柱が、サブパルスによってインク室23に
引き込まれるので、サテライトノイズを軽減できる。図
6(e)に示すパルス電圧は、主パルスに対して同極性
で小電圧の前パルスを印加するもので、この波形のパル
ス電圧によれば主パルスの電圧値を低く抑えることがで
き、これによってドライバー負担が小さくなるため、ド
ライバーコストを低減できる。Further, by applying a pulse voltage having the same voltage but a different pulse width to that of FIG. 6A to adjust the deformation amount of the piezoelectric body 26, the flying ink droplet diameter can be changed.
As a result, the diameter of the dots adhering to the recording paper can be changed, and halftone reproduction is possible. For example, as shown in FIG. 6C, the dot diameter becomes smaller as the pulse width becomes smaller. The pulse voltage shown in FIG. 6 (d) is obtained by applying a rear pulse of a small voltage with a reverse polarity to the main pulse. When the pulse voltage having this waveform is applied to the piezoelectric body 26, the ink column extending from the nozzle hole 30a after the ink droplet is ejected by the main pulse is drawn into the ink chamber 23 by the sub pulse, so that the satellite noise can be reduced. The pulse voltage shown in FIG. 6 (e) applies a small-voltage front pulse having the same polarity as the main pulse, and the pulse voltage of this waveform can suppress the voltage value of the main pulse to a low level. As a result, the driver's burden is reduced and the driver cost can be reduced.
【0028】上記のようなインク吐出動作が画像信号に
応じて各インク室23毎に独立して行われることによ
り、1ライン分の画像が描かれ、これが記録紙の移動に
同期して繰り返されることで、画像信号に応じた画像が
記録紙上に描かれる。The above-described ink ejection operation is independently performed for each ink chamber 23 in accordance with the image signal, so that an image for one line is drawn, and this is repeated in synchronization with the movement of the recording paper. As a result, an image corresponding to the image signal is drawn on the recording paper.
【0029】このように、本実施例のインクジェットヘ
ッド12では、圧電体26の作用部tを基板24に全く
接着固定することなく隔壁22と、基板24に形成した
溝部25の底面25aとの間に挟んで保持しているだけ
なので、電圧を印加した際の作用部tの振動が基板24
を介して隣接する圧電体26に伝播することがなく、連
動変位を完全に抑制することができる。このため、クロ
ストークによる不必要なインク吐出やインク室32内の
インク流の乱れもなく、インク吐出を非常に安定して行
うことができ、その結果、インク飛翔滴のドット間のバ
ラツキがなくドット径が安定し、印字品質を格段に向上
させることができる。As described above, in the ink jet head 12 of this embodiment, the partition wall 22 and the bottom surface 25a of the groove 25 formed in the substrate 24 are not bonded and fixed to the substrate 24 at all by the action portion t of the piezoelectric body 26. Since it is only sandwiched and held by the substrate 24, the vibration of the action part t when a voltage is applied is generated by the substrate 24.
Therefore, the interlocking displacement can be completely suppressed without propagating to the adjacent piezoelectric body 26 via the. For this reason, there is no unnecessary ink ejection due to crosstalk or disturbance of the ink flow in the ink chamber 32, and ink ejection can be performed very stably, and as a result, there is no variation between dots of ink droplets. The dot diameter is stable, and the printing quality can be significantly improved.
【0030】また、圧電体26の作用部tを基板24に
一部接着した場合のように、隔壁22の押し上げ量にバ
ラツキが生じることがなく、作用部tのほぼ全域で隔壁
22を均一に押し上げるので、インク飛翔の安定性が向
上する。Further, unlike the case where the operating portion t of the piezoelectric body 26 is partially adhered to the substrate 24, there is no variation in the pushing amount of the partition wall 22, and the partition wall 22 is made uniform over almost the entire operating portion t. Since it is pushed up, the stability of ink flight is improved.
【0031】さらに、圧電体26の作用部tには接着部
が存在しないので、作用部tの全面または一部を基板2
4に接着した場合のように、作用部tの振動によって接
着が劣化し、圧電体26が基板24から剥離して固定状
態が変化することもない。したがって、インクジェット
ヘッドの寿命を長くすることができ、かつ、安定した圧
電体26の変形状態を長く得ることができるので、イン
ク飛翔の信頼性が向上する。Furthermore, since there is no adhesive portion in the acting portion t of the piezoelectric body 26, the whole or a part of the acting portion t is covered by the substrate 2.
Unlike the case of bonding to No. 4, the bonding is not deteriorated due to the vibration of the acting portion t, and the piezoelectric body 26 is not separated from the substrate 24 to change the fixed state. Therefore, the life of the inkjet head can be extended, and the stable deformed state of the piezoelectric body 26 can be obtained for a long time, so that the reliability of ink flight is improved.
【0032】加えて、圧電体26は隔壁22によってイ
ンク室23と隔てられ、インクと直接接触しないので、
圧電体26にインクが浸透して低抵抗化することがな
い。したがって、実効電圧の低下に伴って圧電体26の
変形量が減少し、インク飛翔効率が低下するのを防止で
き、結果としてインクジェットヘッド12の安定性、信
頼性が向上する。In addition, since the piezoelectric body 26 is separated from the ink chamber 23 by the partition wall 22 and does not come into direct contact with the ink,
The ink does not penetrate into the piezoelectric body 26 to reduce the resistance. Therefore, it is possible to prevent the amount of deformation of the piezoelectric body 26 from decreasing with the decrease in the effective voltage and the ink flying efficiency from decreasing, and as a result, the stability and reliability of the inkjet head 12 improve.
【0033】そして、本実施例の構成によれば加工が比
較的簡単であるため、安価に高密度化、多ノズル化が可
能になり、印字速度を速くすることができる。Further, according to the structure of the present embodiment, since the processing is relatively simple, it is possible to inexpensively achieve high density and multiple nozzles, and it is possible to increase the printing speed.
【0034】なお、本実施例では、図6(a)〜(e)
に示すパルス電圧を印加して圧電体26の作用部tを膨
張変形させ、この変形により隔壁22を押し上げてイン
クを飛翔させ、圧電体26とともに隔壁22が復元する
ときにインクを補充するようにしたが、これとは反対
に、作用部tと隔壁22とを接着して圧電体26に図1
0(f)または(g)に示すパルスを印加し、作用部t
を収縮変形させてインクを補充した後、圧電体26とと
もに隔壁22が復元するときにインクを飛翔させるよう
にしてもよい。ここで、図10(g)のパルスの立ち上
げ部を傾斜させてある理由は、上記図10(b)の場合
と同様である。In this embodiment, FIGS. 6 (a) to 6 (e) are used.
Is applied to expand and deform the action portion t of the piezoelectric body 26, and the deformation causes the partition wall 22 to be pushed up to eject ink, so that the ink is replenished when the partition wall 22 is restored together with the piezoelectric body 26. However, on the contrary, the action portion t and the partition wall 22 are adhered to each other to form the piezoelectric body 26 on the piezoelectric body 26 as shown in FIG.
0 (f) or (g) is applied, and the acting portion t
After the ink is replenished by contracting and deforming the ink, the ink may be ejected when the partition 22 is restored together with the piezoelectric body 26. Here, the reason why the rising portion of the pulse in FIG. 10 (g) is inclined is the same as in the case of FIG. 10 (b).
【0035】上記圧電体26の接着部sには共通電極2
7を形成しないことでこの部分に変形が生じないように
したが、この部分については分極処理を行わないことで
電界が形成されても変形を生じないようにしてもよい
し、または、接着部sに変形が生じても、乾燥後も柔軟
性を有する接着剤を用いることでその変形を吸収し、作
用部tにたわみ変形が生じないようにして、インク飛翔
に影響を与えないようにしてもよい。The common electrode 2 is attached to the bonding portion s of the piezoelectric body 26.
Although no deformation is caused in this portion by not forming No. 7, no deformation may be caused in this portion even if an electric field is formed by not performing polarization treatment, or the adhesive portion is not formed. Even if the deformation occurs in s, the deformation is absorbed by using the adhesive having flexibility even after drying, so that the working portion t is not deformed flexurally and the ink flying is not affected. Good.
【0036】また、上記第1実施例では単層の圧電体2
6を使用したが、図11に示すように、公知のグリーン
シート法により圧電材料を2層以上の多層に積層し、内
部に接着層を兼ねた個別電極および共通電極を形成した
積層型圧電体37を使用すれば、積層数に応じて大きな
実効変位を得ることができるので、駆動電圧を低くする
ことができ、ドライバーコストの低減を図れる。In the first embodiment, the single layer piezoelectric body 2 is used.
11, a laminated piezoelectric body in which piezoelectric materials are laminated in two or more layers by a known green sheet method, and individual electrodes and common electrodes also serving as adhesive layers are formed inside, as shown in FIG. If 37 is used, a large effective displacement can be obtained according to the number of stacked layers, so that the driving voltage can be lowered and the driver cost can be reduced.
【0037】また、第1実施例では、平板状の圧電材料
をダイシング加工により各圧電体26を完全に分割して
細長い柱状体に形成したが、図12に示すように、いわ
ゆる櫛歯状に形成した圧電部材38を用いるようにして
もよい。この圧電部材38は、接着部sおよび作用部t
において各圧電体39は細長い柱状体に分割されている
が、接着部sの後方領域(図12において左側)では、
個別電極40形成面より一段低くなった面41を有する
連結部42によって各圧電体39が連結されている。な
お、連結部42は、プレート状の圧電材料をダイシング
によりスリット加工する際に、接着部sを過ぎたところ
で切削深さを浅くすることによって形成される。Further, in the first embodiment, the piezoelectric material 26 having a flat plate shape is completely divided into the elongated columnar bodies by the dicing process, but as shown in FIG. 12, a so-called comb tooth shape is formed. The formed piezoelectric member 38 may be used. The piezoelectric member 38 includes an adhesive portion s and an acting portion t.
In, each piezoelectric body 39 is divided into elongated columnar bodies, but in the rear region (left side in FIG. 12) of the bonding portion s,
Each piezoelectric body 39 is connected by a connecting portion 42 having a surface 41 that is one step lower than the surface on which the individual electrode 40 is formed. The connecting portion 42 is formed by cutting the plate-shaped piezoelectric material into slits by dicing to reduce the cutting depth after the bonding portion s.
【0038】このように構成することで、各圧電体39
の構造的強度が増し、インクジェットヘッドの耐久性、
信頼性が向上するとともに、加工・組立面のハンドリン
グが容易になり、組立バラツキが少なくなるので、製造
コストを安価にすることができる。With this structure, each piezoelectric body 39
The structural strength of the inkjet head,
The reliability is improved, the processing / assembly surface is easily handled, and the assembly variation is reduced, so that the manufacturing cost can be reduced.
【0039】次に、第2実施例のインクジェット記録装
置におけるインクジェットヘッドつにいて図13〜15
を参照して説明するが、特記する事項以外は上記第1実
施例と同じであるため、同一部材には同一符号を付して
説明を省略する。本実施例のインクジェットへッドの基
板44にも、第1実施例と同様に、天板20に形成した
凹部21に対応して複数の溝部45が形成されている
が、図13に示すように、これらの溝部45は後端部
(図13において左側)が閉じられた閉溝になってい
る。Next, the ink jet head in the ink jet recording apparatus of the second embodiment will be described with reference to FIGS.
However, the same members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Similarly to the first embodiment, a plurality of groove portions 45 are formed on the substrate 44 of the ink jet head of this embodiment so as to correspond to the recesses 21 formed on the top plate 20, but as shown in FIG. In addition, these groove portions 45 are closed grooves whose rear end portion (left side in FIG. 13) is closed.
【0040】圧電体46は、矩形断面を有する細長い柱
状体をなし、上記溝部45内にそれぞれ配置されている
点は第1実施例と同様である。ただし、本実施例では圧
電体46の後端から前端に向かう方向(矢印P方向)に
分極処理がなされ、個別電極48を上に、共通電極47
を下にして溝部45内に配置され、その後端部46aが
溝部45の後壁に隙間なく当接されて接着部sにより基
板44に固定されている。上記個別電極48はワイヤボ
ンディング等の方法により引き出し配線49に接続さ
れ、駆動用IC50を介してコントローラ6(図1参
照)に接続されている。一方、共通電極47は、圧電体
46の全長に亘って形成され、各圧電体46の共通電極
47に導通する図示しない導電性接着剤層を介してアー
スされている。The piezoelectric bodies 46 are elongated columnar bodies having a rectangular cross section, and are arranged in the groove portions 45, respectively, as in the first embodiment. However, in the present embodiment, the polarization process is performed in the direction from the rear end to the front end of the piezoelectric body 46 (direction of arrow P), and the individual electrode 48 is placed on the common electrode 47.
Is placed in the groove portion 45 with its bottom facing down, and its rear end portion 46a is brought into contact with the rear wall of the groove portion 45 without any gap and is fixed to the substrate 44 by the adhesive portion s. The individual electrode 48 is connected to the lead wire 49 by a method such as wire bonding, and is connected to the controller 6 (see FIG. 1) via the driving IC 50. On the other hand, the common electrode 47 is formed over the entire length of the piezoelectric body 46, and is grounded via a conductive adhesive layer (not shown) that conducts to the common electrode 47 of each piezoelectric body 46.
【0041】上記圧電体46の個別電極48に図6
(a)に示すような正極性のパルス状電圧を印加する
と、圧電体46内部には分極方向と直交する方向(矢印
E方向)に電界が形成され、圧電体46はいわゆる厚み
すべり振動モードにより電極形成面に沿ってすべり変
形、振動する。圧電体46が自由に変形できる場合、電
圧印加時には、図14中点線で示すように、圧電体46
の長方形の側面形状が平行四辺形へとすべり変形する。
しかし、本実施例では圧電体46は接着部sで固定さ
れ、かつその後端部46が当接してあるために自由な変
形が拘束され、図15中点線で示すように、主として圧
電体46の作用部tにおいて、個別電極48形成面が湾
曲して膨出するとともに、前端近傍の共通電極47形成
面が湾曲して基板44から浮き上がり、圧電体46全体
として側面形状が略樽状に変形する。The individual electrode 48 of the piezoelectric body 46 is shown in FIG.
When a positive pulsed voltage as shown in (a) is applied, an electric field is formed inside the piezoelectric body 46 in a direction orthogonal to the polarization direction (direction of arrow E), and the piezoelectric body 46 operates in a so-called thickness-shear vibration mode. Slip deformation and vibration occur along the electrode formation surface. When the piezoelectric body 46 can be freely deformed, when the voltage is applied, as shown by the dotted line in FIG.
The side shape of the rectangle of is slip-deformed into a parallelogram.
However, in this embodiment, since the piezoelectric body 46 is fixed by the adhesive portion s and the rear end portion 46 is in contact with the piezoelectric body 46, free deformation is restricted, and as shown by the dotted line in FIG. In the action part t, the surface on which the individual electrode 48 is formed is curved and swells, and the surface on which the common electrode 47 is formed in the vicinity of the front end is also curved and lifted from the substrate 44, and the side surface shape of the piezoelectric body 46 as a whole is deformed into a substantially barrel shape. .
【0042】上記のように変形する圧電体46の作用部
tが隔壁22に作用することによって、図13中点線で
示すように、隔壁22が押し上げられてインク室23の
容積が減少し、これにより加圧されたインクがノズル孔
30aから液滴状となって飛翔する。電圧印加が解除さ
れると圧電体46は元の状態に戻り、インク室23にイ
ンクが補給される。When the acting portion t of the piezoelectric body 46 that deforms as described above acts on the partition wall 22, the partition wall 22 is pushed up and the volume of the ink chamber 23 decreases as shown by the dotted line in FIG. The ink pressurized by the droplets flies in the form of droplets from the nozzle holes 30a. When the voltage application is released, the piezoelectric body 46 returns to the original state, and the ink is supplied to the ink chamber 23.
【0043】このように、本実施のインクジェットヘッ
ドでは、圧電体46の変形、振動に厚みすべり振動モー
ドを用いていることから、第1実施例のように厚み方向
振動モードを用いた場合よりも、せん断ずり応力がかか
って応力が強くなるために変形時の発生力が大きくな
り、低電圧で駆動することが可能になる。したがって、
本実施例によれば、第1実施例と同様の効果を奏する以
外に、ドライバーコストを安価にでき、かつ効率のよい
インク飛翔を達成できるという効果が得られる。As described above, in the ink jet head of this embodiment, since the thickness shear vibration mode is used for the deformation and vibration of the piezoelectric body 46, the thickness direction vibration mode is used as in the first embodiment. Since shear shear stress is applied and the stress becomes stronger, the force generated at the time of deformation becomes large, and it becomes possible to drive at a low voltage. Therefore,
According to the present embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the driver cost can be reduced and the ink can be ejected efficiently.
【0044】次に、上記実施例のインクジェットヘッド
に使用できる材料等について説明する。圧電体の材料 上記圧電体26,37,38,46の材料としては、以
下に示す圧電材料を用いることができる。 (1) 圧電結晶 水晶(SiO2) ,ロッシェル塩(RS:NaKC4H
4O6・4H2O) 酒石酸エチレンジアミン(ETD:C6H14N2O6)
,酒石酸カリウム(DKT:K2C4H4O6・1/2H
2O) ,第2リン酸アンモニウム(ADP:NH4H2
PO4) ,プロブスカイト系結晶(ex.CaTi
O3,BaTiO3,PLZT) ,タングステンブロン
ズ系結晶(ex.NaxWO3 〔0.1<x<0.2
8〕) ,ニオブ酸バリウムナトリウム(Ba2NaN
b5O15) ,ニオブ酸カリウム鉛(Pb2KNb
5O15) ,ニオブ酸リチウム(LiNbO3) ,タン
タル酸リチウム(LiTaO3) ,さらに、塩素酸ソ
ーダ(NaClO3),電気石(Tourmalin
e), 閃亜鉛鉱(ZuS) ,硫酸リチウム(LiS
O4H2O) ,メタガリウム酸リチウム(LiGa
O2) ,ヨウ素酸リチウム(LiIO3) ,硫酸グリ
シン(TGS) ,ゲルマニウム酸ビスマス(Bi12G
eO20) ,ゲルマニウム酸リチウム(LiGeO3)
,チタニウム酸バリウム ,ゲルマニウム(Ba2G
e2TiO3) 等の結晶。Next, materials and the like that can be used for the ink jet head of the above embodiment will be described. Material of Piezoelectric Material As the material of the piezoelectric materials 26, 37, 38, 46, the following piezoelectric materials can be used. (1) Piezoelectric crystal Quartz (SiO 2 ), Rochelle salt (RS: NaKC 4 H
4 O 6・ 4H 2 O) Ethylenediamine tartrate (ETD: C 6 H 14 N 2 O 6 )
, Potassium tartrate (DKT: K 2 C 4 H 4 O 6 1 / 2H
2 O), diammonium phosphate (ADP: NH 4 H 2
PO 4 ), perovskite crystals (ex. CaTi
O 3 , BaTiO 3 , PLZT), tungsten bronze-based crystal (ex. Na x WO 3 [0.1 <x <0.2
8]), sodium barium niobate (Ba 2 NaN
b 5 O 15 ), potassium lead niobate (Pb 2 KNb
5 O 15 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), sodium chlorate (NaClO 3 ), tourmaline (Tourmalin)
e), zinc blende (ZuS), lithium sulfate (LiS)
O 4 H 2 O), lithium metagallate (LiGa
O 2 ), lithium iodate (LiIO 3 ), glycine sulfate (TGS), bismuth germanate (Bi 12 G)
eO 20 ), lithium germanate (LiGeO 3 )
, Barium titanate, germanium (Ba 2 G
Crystals such as e 2 TiO 3 ).
【0045】(2) 圧電半導体 ウルツ鉱 ,BeO ,ZnO ,CdS ,CdSe
,AlN。 (3) 圧電セラミックス チタニウム酸バリウム(BaTiO3) ,チタニウム
酸ジルコニウム酸鉛(PbTiO3・PbZrO3) ,
チタニウム酸鉛(PbTiO3) ,ニオブ酸バリウム
酸鉛((Ba−Pb)Nb2O6)。 (4) 上記(1)圧電結晶、(2)圧電性半導体、
(3)圧電セラミックス材料の粉をプラスチック類に分
散して成型したものでも良い。 (5) 圧電性高分子 ポリフッ化ビニリデンPVDF(−CH2−CF2−)n
,ポリフッ化ビニリデン/PZT ,ゴム/PZT
,トリフルオロエチレンとフッ化ビニリデンの共重合
体 ,シアン化ビニリデンと酢酸ビニルの共重合体 ,
ポリシエン化ビニリデン等。 以上に挙げた圧電材料を分極処理した後、圧電体として
加工して用いるか、もしくは圧電体として加工した後分
極処理して用いてもよい。(2) Piezoelectric semiconductor Wurtzite, BeO, ZnO, CdS, CdSe
, AlN. (3) Piezoelectric ceramics Barium titanate (BaTiO 3 ), lead zirconate titanate (PbTiO 3 · PbZrO 3 ),
Titanium lead (PbTiO 3), niobate barium lead ((Ba-Pb) Nb 2 O 6). (4) The above (1) piezoelectric crystal, (2) piezoelectric semiconductor,
(3) The powder of the piezoelectric ceramic material may be dispersed and molded in plastics. (5) piezoelectric polymer polyvinylidene fluoride PVDF (-CH 2 -CF 2 -) n
, Polyvinylidene fluoride / PZT, rubber / PZT
, Copolymer of trifluoroethylene and vinylidene fluoride, copolymer of vinylidene cyanide and vinyl acetate,
Polyvinylidene, etc. The above-mentioned piezoelectric materials may be polarized and then processed as a piezoelectric body, or may be processed as a piezoelectric body and then polarized.
【0046】圧電体のオーバコート処理 上記圧電体26,37,38,46のオーバコート処理
は、次の(1)〜(5)に挙げる方法で行うこともでき
る。 (1) プラスチック類の塗布 飽和ポリエステル樹脂 ,ポリアミド樹脂 ,ポリイミ
ド樹脂 ,アクリル樹脂 ,アラミド樹脂 ,エチレン
−酢酸ビニル樹脂 ,イオン架橋オレフィン共重合体
(アイオノマー) ,スチレン−ブタジェンブロック共
重合体 ,ポリアセタール ,ポリカーボネード ,塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体 ,セルロースエステル
,ポリイミド ,スチロール樹脂等の熱可塑性樹脂。The overcoat process overcoat processing the piezoelectric 26,37,38,46 of the piezoelectric body can also be carried out by a method mentioned in the following (1) to (5). (1) Application of plastics Saturated polyester resin, polyamide resin, polyimide resin, acrylic resin, aramid resin, ethylene-vinyl acetate resin, ion-crosslinked olefin copolymer (ionomer), styrene-butadiene block copolymer, polyacetal, Thermoplastic resins such as polycarbonate, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, cellulose ester, polyimide and styrene resin.
【0047】エポキシ樹脂 ,フェノキシ樹脂 ,ウレ
タン樹脂 ,ナイロン類 ,シリコーン樹脂 ,フルオ
ロシリコン樹脂 ,フェノール樹脂 ,メラミン樹脂
,キシレン樹脂 ,アルキッド樹脂 ,熱硬化アクリ
ル樹脂等の熱硬化性樹脂。ポリビニルカルパゾール ,
ポリビニルピレン ,ポリビニルアントラセン,ポリビ
ニロール等の光導電性樹脂。Thermosetting resins such as epoxy resin, phenoxy resin, urethane resin, nylons, silicone resin, fluorosilicone resin, phenol resin, melamine resin, xylene resin, alkyd resin and thermosetting acrylic resin. Polyvinyl carpazole,
Photoconductive resins such as polyvinyl pyrene, polyvinyl anthracene, and polyvinylol.
【0048】これらは単独で、または組み合わせて使用
することができる。その他、液晶ポリマー等のエンジニ
アプラスチック類、プラスチック類と粉末、ウィスカー
との混合物でも良い。感光性樹脂 ,厚膜用フォトレジ
スト樹脂等が使用可能である。ベークライト ,フッ素
系樹脂 ,ガラス・エポキシ樹脂(エポキシ中にガラス
フィラー混入)でもよい。これらは、塗布,ディップ,
スプレー法等、公知の液体塗布方法を用いればよい。上
記の中では特に、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂、エポ
キシ樹脂、フェノキシ樹脂、フルオロシリコーン樹脂、
フッ素樹脂、ガラス・エポキシ樹脂の効果が優れてい
る。These can be used alone or in combination. In addition, engineering plastics such as liquid crystal polymer, a mixture of plastics and powder, and whiskers may be used. Photosensitive resin, thick film photoresist resin, etc. can be used. Bakelite, fluorocarbon resin, glass / epoxy resin (glass filler mixed in epoxy) may be used. These are coating, dipping,
A known liquid application method such as a spray method may be used. Among the above, in particular, polyimide resin, aramid resin, epoxy resin, phenoxy resin, fluorosilicone resin,
The effect of fluororesin and glass / epoxy resin is excellent.
【0049】(2) 酸化・窒化・硫化金属化合物等の
蒸着 酸化金属化合物(SiO2,SiO,CrO,Al2O3
等)や、窒化金属化合物(Si3N4,AlN等)や、硫
化金属化合物(ZnS等)、あるいはこれらの合金を、
真空蒸着やスパッタ等でコートする。また、上記(1)
のプラスチックを蒸着によって塗布してもよいし、パリ
レン樹脂蒸着してもよい。上記の中では、Al2O3、S
i3N4の効果が優れている。(2) Vapor Deposition of Oxidizing / Nitriding / Sulfide Metal Compounds Metal oxide compounds (SiO 2 , SiO, CrO, Al 2 O 3
Etc.), metal nitride compounds (Si 3 N 4 , AlN, etc.), metal sulfide compounds (ZnS, etc.), or alloys thereof,
It is coated by vacuum deposition or sputtering. In addition, the above (1)
The above plastic may be applied by vapor deposition or parylene resin vapor deposition. Among the above, Al 2 O 3 , S
The effect of i 3 N 4 is excellent.
【0050】(3) 炭化水素化合物の塗布 炭化水素,酸素含有炭化水素,硫黄含有炭化水素を始め
とするIV属元素含有炭化水素 、窒素含有炭化水素,ケ
イ素含有炭化水素,フッ素含有炭化水素を始めとするハ
ロゲン含有炭化水素 、III属元素含有炭化水素を、P
−CVD(プラズマCVD)によって塗布し、オーバコ
ート処理する。あるいは、これらの混合気相下でP−C
VDにより塗布してもよい。上記の中ではフッ素含有炭
化水素の効果が優れている。なお、これらの膜は、圧電
体との接着性の相性にしたがって適宜、a−Si(アモ
ルファスシリコン),a−SiC,a−SiN等による
アンダーコートを設ける必要がある。 (4) 上記(1)のプラスチック類を、塗液状態で圧
電体プレート表面の塗布する代わりに、減圧下で圧電体
形成部に置換,含浸させて成形する。 (5) 圧電体プレートの表面を撥インク性の溶剤で表
面処理する。(3) Application of hydrocarbon compounds Hydrocarbons, oxygen-containing hydrocarbons, sulfur-containing hydrocarbons and other group IV element-containing hydrocarbons, nitrogen-containing hydrocarbons, silicon-containing hydrocarbons, fluorine-containing hydrocarbons, etc. Halogen-containing hydrocarbons, Group III element-containing hydrocarbons
-Apply by CVD (plasma CVD) and perform overcoat treatment. Alternatively, under these mixed gas phases, P-C
It may be applied by VD. Among the above, the effect of the fluorine-containing hydrocarbon is excellent. Note that these films need to be appropriately provided with an undercoat of a-Si (amorphous silicon), a-SiC, a-SiN, or the like according to the compatibility of the adhesiveness with the piezoelectric body. (4) Instead of coating the surface of the piezoelectric plate in the coating liquid state with the plastics of (1) above, the piezoelectric body forming portion is replaced and impregnated under reduced pressure for molding. (5) The surface of the piezoelectric plate is surface-treated with an ink repellent solvent.
【0051】以上の(1)〜(5)に挙げる方法で形成
したオーバコート膜を比較すると、次のような特徴が見
られる(ただし(3)はアンダーコート有りの場合)。 強度 : 強 (2),(3)>(1),(4)>(5) 弱 平滑性 : 良 (1),(4)>(2),(3),(5) 悪 接着性(耐振動性を含む) : 強 (1),(4)>(2),(3)>(5) 弱 耐久性(耐インク性を含む): 良 (1),(4)>(2),(3)>(5) 悪 その他、(5)は処理が簡便であり、(1)〜(4)の
後処理として利用することもできる。また、コスト面に
おいては、(1),(4)が特に安価である。なお、上
記(1)〜(5)に挙げる方法を、圧電体やインク種に
応じて適宜組み合わせて使用してもよい。When the overcoat films formed by the above methods (1) to (5) are compared, the following characteristics are observed (however, (3) has an undercoat). Strength: Strong (2), (3)> (1), (4)> (5) Weak smoothness: Good (1), (4)> (2), (3), (5) Poor adhesion ( Vibration resistance included: Strong (1), (4)> (2), (3)> (5) Weak durability (including ink resistance): Good (1), (4)> (2) , (3)> (5) Bad Others, the processing of (5) is simple and can be used as the post-processing of (1) to (4). In terms of cost, (1) and (4) are particularly inexpensive. The methods (1) to (5) described above may be appropriately combined and used depending on the piezoelectric body and the ink type.
【0052】天板,基板の材料 天板20,基板24,44を構成する非圧電材料に用い
ることができるものとして、次の(1)〜(4)に挙げ
るものがある。 (1) セラミックス Al2O3 ,SiC ,C ,BaTiO3 ,BiO3
・3SnO2 ,Pb(Zrx,Ti1-x)O3 ,ZnO
,SiO2 ,(1−x)Pb(Zrx,Ti1-x)O3
+(x)La2O3 ,Zn1-xMnxFe2O3 ,γ−F
e2O3 ,Sr・6Fe2O3 ,La1-xCaxCrO3
,SnO2 ,遷移金属酸化物 ,ZnO−Bi2O3
,半導体BaTiO3 ,β−Al2O3 ,安定化ジ
ルコニア,LaB6 ,B4C ,ダイヤモンド ,Ti
N ,TiC ,Si3N4 ,Y2O2S:Eu ,PL
ZT ,ThO2 ,−CaO・nSiO2 ,Ca
5(F,Cl)P3O12 ,TiO2 ,K2O・nAl2
O3。 Materials for Top Plate and Substrate Materials that can be used for the non-piezoelectric material forming the top plate 20 and the substrates 24 and 44 include the following (1) to (4). (1) Ceramics Al 2 O 3 , SiC, C, BaTiO 3 , BiO 3
.3SnO 2 , Pb (Zr x , Ti 1-x ) O 3 , ZnO
, SiO 2 , (1-x) Pb (Zr x , Ti 1-x ) O 3
+ (X) La 2 O 3 , Zn 1-x Mn x Fe 2 O 3 , γ-F
e 2 O 3 , Sr · 6Fe 2 O 3 , La 1-x Ca x CrO 3
, SnO 2 , transition metal oxides, ZnO-Bi 2 O 3
, Semiconductor BaTiO 3 , β-Al 2 O 3 , stabilized zirconia, LaB 6 , B 4 C, diamond, Ti
N, TiC, Si 3 N 4 , Y 2 O 2 S: Eu, PL
ZT, ThO 2, -CaO · nSiO 2, Ca
5 (F, Cl) P 3 O 12 , TiO 2 , K 2 O.nAl 2
O 3 .
【0053】(2) ガラス類 元素ガラス=Si ,Se ,Te ,As 水素結合ガラス=HPO3 ,H3PO4 ,SiO2 ,
B2O2 ,P2O5 ,GeO2 ,As2O3 酸化物ガラス=SbO3 ,Bi2O3 ,P2O3 ,V
2O5 ,Sb2O5 ,As2O3 ,So3 ,ZrO2 フッ化物ガラス=BeF2 ,塩化物ガラス=ZnCl2 硫化物ガラス=GeS2 ,As2S3 炭酸塩ガラス=K2CO3 ,MgCO3 硝酸塩ガラス=NaNO3 ,KNO3 ,AgNO3 硫酸塩ガラス=Na2S2O3 ,H2O ,Tl2SO
4 ,ミョウバン ケイ酸ガラス=SiO2 ケイ酸アルカリガラス=Na2O−CaO−SiO2 カリ石灰ガラス=K2O−CaO−SiO2 ソーダ石灰ガラス=Na2O−CaO−SiO2 鉛ガラス バリウムガラス ホウケイ酸ガラス。(2) Glasses Elemental glass = Si, Se, Te, As Hydrogen-bonded glass = HPO 3 , H 3 PO 4 , SiO 2 ,
B 2 O 2, P 2 O 5, GeO 2, As 2 O 3 oxide glass = SbO 3, Bi 2 O 3 , P 2 O 3, V
2 O 5 , Sb 2 O 5 , As 2 O 3 , So 3 , ZrO 2 Fluoride glass = BeF 2 , Chloride glass = ZnCl 2 Sulfide glass = GeS 2 , As 2 S 3 Carbonate glass = K 2 CO 3 , MgCO 3 nitrate glass = NaNO 3 , KNO 3 , AgNO 3 sulfate glass = Na 2 S 2 O 3 , H 2 O, Tl 2 SO
4, alum silicate glass = SiO 2 silicate alkali glass = Na 2 O-CaO-SiO 2 potash lime glass = K 2 O-CaO-SiO 2 soda = Na 2 O-CaO-SiO 2 lead glass, barium glass Borosilicate glass.
【0054】(3) プラスチック類 飽和ポリエステル樹脂 ,ポリアミド樹脂 ,ポリイミ
ド樹脂 ,アラミド樹脂 ,アクリル樹脂 ,エチレン
−酢酸ビニル樹脂 ,イオン架橋オレフィン共重合体
(アイオノマー) ,スチレン−ブタジェンブロック共
重合体 ,ポリアセタール ,ポリカーボネード ,塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体 ,セルロースエステル
,ポリイミド ,スチロール樹脂等の熱可塑性樹脂。
エポキシ樹脂 ,ウレタン樹脂 ,ナイロン樹脂 ,シ
リコーン樹脂 ,フェノール樹脂 ,メラミン樹脂 ,
キシレン樹脂 ,アルキッド樹脂 ,熱硬化アクリル樹
脂等の熱硬化性樹脂。ポリビニルカルパゾール ,ポリ
ビニルピレン ,ポリビニルアントラセン,ポリビニロ
ール等の光導電性樹脂。(3) Plastics Saturated polyester resin, polyamide resin, polyimide resin, aramid resin, acrylic resin, ethylene-vinyl acetate resin, ion-crosslinked olefin copolymer (ionomer), styrene-butadiene block copolymer, polyacetal , Polycarbonate, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, cellulose ester, polyimide, styrene resin and other thermoplastic resins.
Epoxy resin, urethane resin, nylon resin, silicone resin, phenol resin, melamine resin,
Thermosetting resins such as xylene resin, alkyd resin, and thermosetting acrylic resin. Photoconductive resins such as polyvinyl carpazole, polyvinyl pyrene, polyvinyl anthracene, and polyvinylol.
【0055】上記(1)〜(3)に挙げるものは単独
で、または組み合わせて使用することができる。その
他、液晶ポリマー等のエンジニアプラスチック類、プラ
スチック類と粉末、ウィスカーとの混合物でも良い。感
光性樹脂、厚膜用フォトレジスト樹脂等も使用可能であ
り、ベークライト、フッ素系樹脂、ガラス・エポキシ樹
脂(エポキシ中にガラスフィラー混入)でもよい。The above items (1) to (3) can be used alone or in combination. In addition, engineering plastics such as liquid crystal polymer, a mixture of plastics and powder, and whiskers may be used. A photosensitive resin, a thick film photoresist resin, or the like can also be used, and bakelite, a fluororesin, or a glass / epoxy resin (a glass filler mixed in epoxy) may be used.
【0056】(4) その他 インク室に接する側面を絶縁膜コートする場合は、全て
の金属が使用できる。これらの非圧電材料は、板状にし
た後、天板20に加工するか、もしくは型成型したり、
パターンエッチング、光硬化等を利用して最初から天板
20の形状に成型しても良い。(4) Others When the side surface in contact with the ink chamber is coated with an insulating film, all metals can be used. These non-piezoelectric materials are formed into a plate shape and then processed into the top plate 20, or molded,
The top plate 20 may be molded from the beginning using pattern etching, photo-curing, or the like.
【0057】隔壁の材料 上記隔壁22の材料としては、以下に挙げるものを用い
ることができる。 (1)エポキシ樹脂 ,フェノキシ樹脂 ,ウレタン樹
脂 ,ナイロン類 ,シリコーン樹脂 ,フルオロシリ
コン樹脂 ,フェノール樹脂 ,メラミン樹脂,キシレ
ン樹脂 ,アルキッド樹脂 ,熱硬化アクリル樹脂等の
熱硬化性樹脂。上記の中では、エポキシ樹脂、フェノキ
シ樹脂、フルオロシリコーン樹脂が好適い用いられる。 Materials of Partition Wall As the material of the partition wall 22, the following materials can be used. (1) Thermosetting resins such as epoxy resin, phenoxy resin, urethane resin, nylons, silicone resin, fluorosilicone resin, phenol resin, melamine resin, xylene resin, alkyd resin, and thermosetting acrylic resin. Among the above, epoxy resin, phenoxy resin and fluorosilicone resin are preferably used.
【0058】(2) ポリエステル樹脂 ,ポリアミド
樹脂 ,アクリル樹脂 ,アラミド樹脂 ,エチレン−
酢酸ビニル樹脂 ,イオン架橋オレフィン共重合体(ア
イオノマー) ,スチレン−ブタジェンブロック共重合
体 ,ポリアセタール ,ポリフェニレンサルファイド
,ポリカーボネイト ,塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合体 ,セルロースエステル ,ポリイミド ,スチロ
ール樹脂等の熱可塑性樹脂。上記の中では、アラミド樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エチレン−酢酸
ビニル樹脂が好適に用いられる。(2) Polyester resin, polyamide resin, acrylic resin, aramid resin, ethylene-
Thermoplastics of vinyl acetate resin, ion-crosslinked olefin copolymer (ionomer), styrene-butadiene block copolymer, polyacetal, polyphenylene sulfide, polycarbonate, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, cellulose ester, polyimide, styrene resin, etc. resin. Among the above, aramid resin, polyimide resin, polyamide resin, and ethylene-vinyl acetate resin are preferably used.
【0059】(3) 液晶ポリマ (4) 感光性樹脂 ,厚膜用フォトレジスト樹脂 (5) ゴム ,合成ゴム (6) ニッケル ,ステンレス ,チタン ,タング
ステン等の薄板 なお、上記(1)〜(5)に挙げた材料は、単体もしく
は組み合わせて用いてもよい。(3) Liquid Crystal Polymer (4) Photosensitive Resin, Thick Film Photoresist Resin (5) Rubber, Synthetic Rubber (6) Thin Plate of Nickel, Stainless Steel, Titanium, Tungsten, etc. In addition, the above (1) to (5) The materials listed in () may be used alone or in combination.
【0060】以上の(1)〜(6)に挙げた材料の優劣
を比較すると、(1)〜(3)についてはほぼ同等であ
るが、 優 (1)〜(3)>(4)>(6)>(5) 劣 という特徴が見られる。さらに、材料の厚さは100μ
m以下、できれば50μm以下とするのが好ましい。Comparing the superiority and inferiority of the materials mentioned in (1) to (6) above, although it is almost the same in (1) to (3), excellent (1) to (3)>(4)>(6)> (5) Inferiority can be seen. Furthermore, the material thickness is 100μ
It is preferably m or less, and preferably 50 μm or less.
【0061】接着剤の材料 インクジェットヘッドの組み立てに用いる接着剤として
は、次の(1)〜(4)に挙げるものが使用できる。た
だし、接着剤層を共通電極をアースする際の導体として
用いる場合には、当然に導電性を有する必要がある。 (1) エポキシ樹脂 ,フェノール樹脂 ,フェノキ
シ樹脂 ,アクリル系樹脂 ,フラン樹脂 ,ポリウレ
タン樹脂 ,ポリイミド樹脂 ,シリコーン樹脂等の熱
硬化性樹脂接着剤。 (2) ポリ酢酸ビニル ,ポリ塩化ビニル ,ビニル
アセタール ,ポリビニルアルコール ,ポリビニルブ
チラール等の熱可塑性樹脂接着剤。 (3) UV硬化樹脂接着剤。 (4) 嫌気性硬化型接着剤。 Adhesive Material As the adhesive used for assembling the ink jet head, the following adhesives (1) to (4) can be used. However, when the adhesive layer is used as a conductor when the common electrode is grounded, it naturally needs to have conductivity. (1) Thermosetting resin adhesives such as epoxy resin, phenol resin, phenoxy resin, acrylic resin, furan resin, polyurethane resin, polyimide resin, silicone resin. (2) Thermoplastic resin adhesives such as polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, vinyl acetal, polyvinyl alcohol, and polyvinyl butyral. (3) UV curable resin adhesive. (4) Anaerobic curable adhesive.
【0062】[0062]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
インクジェット記録装置におけるインクジェットヘッド
では、少なくともインク室に対応する領域では圧電体を
第2の非圧電部材に固定することなく隔壁と第2の非圧
電部材との間に挟んで保持しているだけなので、圧電体
のインク室に対応する領域が振動しても、その振動が第
2の非圧電部材を介して隣接する圧電体に伝播すること
がなく、連動変位を完全に抑えることができる。このた
め、クロストークによる不必要なインク吐出やインク室
内のインク流の乱れもなく、インク吐出を非常に安定し
て行うことができ、その結果、インク飛翔滴のドット間
のバラツキがなくドット径が安定し、印字品質を向上さ
せることができる。As is apparent from the above description, in the ink jet head of the ink jet recording apparatus of the present invention, at least in the region corresponding to the ink chamber, the piezoelectric member is not fixed to the second non-piezoelectric member and the partition wall and the second non-piezoelectric member are fixed. Since it is only sandwiched and held between the two non-piezoelectric members, even if the area of the piezoelectric body corresponding to the ink chamber vibrates, the vibration is transmitted to the adjacent piezoelectric body via the second non-piezoelectric member. It is possible to completely suppress the interlocking displacement without propagating. For this reason, there is no unnecessary ink ejection due to crosstalk or disturbance of the ink flow in the ink chamber, and it is possible to perform ink ejection very stably. As a result, there is no variation between dots of ink droplets and the dot diameter Is stable and the print quality can be improved.
【0063】また、圧電体のインク室に対応する領域に
おいて第2の非圧電部材に一部接着した場合のように、
圧電体のたわみ変形がねじれて隔壁22の押し上げ量に
バラツキが生じるようなこともなく、圧電体のインク室
に対応する領域のほぼ全域で隔壁を均一に押し上げるの
で、インク飛翔の安定性が向上する。Further, as in the case where the second non-piezoelectric member is partially bonded in the region of the piezoelectric body corresponding to the ink chamber,
The deflection deformation of the piezoelectric body is not twisted to cause variations in the pushing-up amount of the partition wall 22, and the partition wall is uniformly pushed up in almost the entire area of the piezoelectric body corresponding to the ink chamber, so that the stability of ink flight is improved. To do.
【0064】さらに、圧電体は隔壁によってインク室と
隔てられており、インクと直接接触しないので、インク
が浸透して低抵抗化することがない。したがって、実効
電圧の低下に伴って圧電体の変形量が減少し、インク飛
翔効率が低下するのを防止でき、結果として、装置とし
ての安定性、信頼性が向上する。加えて、本発明の構成
によれば、インクジェットヘッドの加工が比較的簡単で
あるため、安価に高密度化、多ノズル化することがで
き、印字速度を速くすることができる。Further, since the piezoelectric body is separated from the ink chamber by the partition wall and does not come into direct contact with the ink, the ink does not permeate to lower the resistance. Therefore, it is possible to prevent the amount of deformation of the piezoelectric body from decreasing with a decrease in the effective voltage and the ink flying efficiency from decreasing, and as a result, the stability and reliability of the device are improved. In addition, according to the configuration of the present invention, since the processing of the inkjet head is relatively simple, it is possible to inexpensively increase the density and increase the number of nozzles, and it is possible to increase the printing speed.
【0065】そして、圧電体を積層型圧電体としたイン
クジェット記録装置によれば、積層数に応じて大きな実
効変位が得られるので、低電圧駆動が可能となり、ドラ
イバーコストの低減を図れる。また、圧電体をいわゆる
櫛歯状に形成したインクジェット記録装置によれば、各
圧電体の構造的強度が増し、インクジェットヘッドの耐
久性、信頼性が向上するとともに、加工・組立面のハン
ドリングが容易になり、組立バラツキが少なくなるの
で、製造コストを安価にすることができる。According to the ink jet recording apparatus in which the piezoelectric body is a laminated piezoelectric body, a large effective displacement can be obtained according to the number of laminated layers, so that low voltage driving is possible and the driver cost can be reduced. Further, according to the inkjet recording device in which the piezoelectric body is formed in a so-called comb shape, the structural strength of each piezoelectric body is increased, the durability and reliability of the inkjet head are improved, and the handling of the processing / assembly surface is easy. As a result, variations in assembly are reduced, so that the manufacturing cost can be reduced.
【図1】 本発明の第1実施例であるインクジェット記
録装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an inkjet recording apparatus that is a first embodiment of the present invention.
【図2】 第1実施例におけるインクジェットヘッドの
全体斜視図である。FIG. 2 is an overall perspective view of the ink jet head in the first embodiment.
【図3】 第1実施例におけるインクジェットヘッドの
幅方向断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view in the width direction of the inkjet head according to the first embodiment.
【図4】 図3のインクジェットヘッドの変形例を示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing a modified example of the inkjet head of FIG.
【図5】 第1実施例におけるインクジェットヘッドの
長手方向断面図である。FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view of the inkjet head according to the first embodiment.
【図6】 第1実施例の圧電体に印加する電圧のパルス
形状を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a pulse shape of a voltage applied to the piezoelectric body of the first embodiment.
【図7】 第1実施例の圧電体の分極方向および電界形
成方向を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a polarization direction and an electric field forming direction of the piezoelectric body of the first embodiment.
【図8】 圧電体を全面接着した場合の変形状態を示す
図である。FIG. 8 is a diagram showing a deformed state when a piezoelectric body is entirely bonded.
【図9】 圧電体を一部接着した場合の変形状態を示す
図である。FIG. 9 is a diagram showing a deformed state when a piezoelectric body is partially bonded.
【図10】 圧電体を接着しない場合の変形状態を示す
図である。FIG. 10 is a diagram showing a deformed state when the piezoelectric body is not bonded.
【図11】 第1実施例に適用可能な積層型圧電体の側
面図である。FIG. 11 is a side view of a laminated piezoelectric material applicable to the first embodiment.
【図12】 第1実施例に適用可能な櫛歯状の圧電部材
の平面図と側面図である。FIG. 12 is a plan view and a side view of a comb-tooth-shaped piezoelectric member applicable to the first embodiment.
【図13】 本発明の第2実施例のインクジェット記録
装置におけるインクジェットヘッドの長手方向断面図で
ある。FIG. 13 is a longitudinal sectional view of an inkjet head in an inkjet recording apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図14】 非接着の圧電体の厚みすべり振動モードに
よる変形状態を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a deformed state of a non-bonding piezoelectric body in a thickness shear vibration mode.
【図15】 第2実施例の圧電体の変形状態を示す図で
ある。FIG. 15 is a diagram showing a deformed state of the piezoelectric body of the second embodiment.
【図16】 従来のインクジェットヘッドの一例を示す
部分断面図である。FIG. 16 is a partial cross-sectional view showing an example of a conventional inkjet head.
1…インクジェット記録装置、6…コントローラ(電圧
印加手段)、12…インクジェットヘッド、20…天板
(第1の非圧電部材)、21…凹部、22…隔壁、23
…インク室、24…基板(第2の非圧電部材)、25…
溝部、26…圧電体、27…共通電極、28…個別電極DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inkjet recording device, 6 ... Controller (voltage application means), 12 ... Inkjet head, 20 ... Top plate (first non-piezoelectric member), 21 ... Recessed portion, 22 ... Partition wall, 23
... Ink chamber, 24 ... Substrate (second non-piezoelectric member), 25 ...
Groove portion, 26 ... Piezoelectric body, 27 ... Common electrode, 28 ... Individual electrode
Claims (3)
成し、この凹部形成面に各凹部を覆って凹部内部にイン
ク室を形成する隔壁を設け、上記第1の非圧電部材に上
記隔壁を介して第2の非圧電部材を固定し、この第2の
非圧電部材上に各インク室の一壁を形成する隔壁に作用
させる複数の圧電体を配置してなるインクジェットヘッ
ドと、上記圧電体を作用させてインク室に充填されたイ
ンクを加圧吐出するように画像信号に応じて上記圧電体
に電圧を印加する電圧印加手段とから構成されるインク
ジェット記録装置において、 上記圧電体を上記第2の非圧電部材に形成した複数の溝
部内に配置し、少なくとも上記インク室に対応する領域
では上記圧電体を固定することなく上記隔壁と上記溝部
底面との間で挟んで保持したことを特徴とするインクジ
ェット記録装置。1. A first non-piezoelectric member, wherein a plurality of groove-shaped recesses are formed in the first non-piezoelectric member, and a partition wall is formed on the recess forming surface so as to form an ink chamber inside the recess. An inkjet head having a second non-piezoelectric member fixed thereto via the partition wall, and a plurality of piezoelectric bodies acting on the partition wall forming one wall of each ink chamber being disposed on the second non-piezoelectric member. An ink jet recording apparatus comprising: a voltage applying unit that applies a voltage to the piezoelectric body in response to an image signal so that the piezoelectric body is actuated to eject the ink filled in the ink chamber under pressure. The body is arranged in a plurality of grooves formed in the second non-piezoelectric member, and the piezoelectric body is sandwiched and held between the partition wall and the bottom surface of the groove portion without fixing the piezoelectric body in at least a region corresponding to the ink chamber. Characterized by An ink jet recording apparatus.
特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the piezoelectric body is a laminated piezoelectric body.
を有する櫛歯状に形成されていることを特徴とする請求
項1に記載のインクジェット記録装置。3. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein each of the piezoelectric bodies is formed in a comb-tooth shape having a connected portion.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3809595A JPH08230179A (en) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | Ink jet recording device |
US08/597,208 US5818481A (en) | 1995-02-13 | 1996-02-06 | Ink jet printing head having a piezoelectric driver member |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3809595A JPH08230179A (en) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | Ink jet recording device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08230179A true JPH08230179A (en) | 1996-09-10 |
Family
ID=12515924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3809595A Pending JPH08230179A (en) | 1995-02-13 | 1995-02-27 | Ink jet recording device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08230179A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10202862A (en) * | 1997-01-27 | 1998-08-04 | Minolta Co Ltd | Ink jet recording head |
-
1995
- 1995-02-27 JP JP3809595A patent/JPH08230179A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10202862A (en) * | 1997-01-27 | 1998-08-04 | Minolta Co Ltd | Ink jet recording head |
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