JPH0994952A - Ink jet head - Google Patents
Ink jet headInfo
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- JPH0994952A JPH0994952A JP7251286A JP25128695A JPH0994952A JP H0994952 A JPH0994952 A JP H0994952A JP 7251286 A JP7251286 A JP 7251286A JP 25128695 A JP25128695 A JP 25128695A JP H0994952 A JPH0994952 A JP H0994952A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/10—Finger type piezoelectric elements
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の技術分野】本発明は，インクジェットヘッドに
関するものである。TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an inkjet head.
【０００２】[0002]
【従来の技術】インクジェットヘッドには、周知の通り
圧電部材などによってインク流路に供給されたインクに
エネルギーを付与して、インク流路の先端部に設けられ
たノズルからインク滴を吐出させるもの（オン・デマン
ド型）等種々の形式のものがある。2. Description of the Related Art Inkjet heads, as is well known, apply energy to ink supplied to an ink flow path by a piezoelectric member or the like to eject ink droplets from a nozzle provided at the tip of the ink flow path. There are various types such as (on-demand type).
【０００３】最近では、圧電材料そのものにインク流路
を形成し、インク流路の隔壁を振動させることによっ
て、ノズルからインク滴を吐出させるようにしたいわゆ
るせん断モード型のインクジェットヘッドが提案されて
いる（例えば特開平２−１５０３５５号公報）。Recently, there has been proposed a so-called shear mode type ink jet head in which an ink flow path is formed in the piezoelectric material itself, and a partition wall of the ink flow path is vibrated to eject an ink droplet from a nozzle. (For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-150355).
【０００４】この従来例は、図７に示すように、ＰＺＴ
などの圧電性部材からなる流路基板８１に複数の平行な
流路溝部８２を形成し、その一端が流路基板の一辺に開
口するようにしてある。平行に設けられた各流路溝部８
２の側壁部８３には、電極層８４が形成してある。電極
層８４の一部は、流路基板８１の上面にも延出されて接
続端子部８４ａとなっている。流路基板８１の流路溝部
形成面上にカバープレート８５を被せ、両者を接合する
ことによって流路溝部８２とカバープレート８５によっ
て塞がれた空間にインク流路が形成されている。流路基
板８１のインク流路の開口端が位置する一辺にノズルプ
レート８６を当接して接合することにより、インク流路
に供給されたインクが、ノズルプレートに設けられたノ
ズル８７から吐出可能である。カバープレート８５には
インク流路後端部と対向的に共通インク室８８が設けて
あり、この共通インク室８８には図示しないインクタン
クからインク供給孔８９を介して各インク流路にインク
を供給可能にしてある。This conventional example, as shown in FIG. 7, is a PZT.
A plurality of parallel flow path groove portions 82 are formed on the flow path substrate 81 made of a piezoelectric member such as, and one end of the flow path groove portion 82 is opened to one side of the flow path substrate. Each channel groove portion 8 provided in parallel
An electrode layer 84 is formed on the second side wall portion 83. A part of the electrode layer 84 also extends to the upper surface of the flow path substrate 81 to form the connection terminal portion 84a. The cover plate 85 is covered on the surface of the flow path substrate 81 on which the flow path groove portion is formed, and the both are joined to form an ink flow path in the space closed by the flow path groove portion 82 and the cover plate 85. By contacting and joining the nozzle plate 86 to one side of the flow path substrate 81 where the opening end of the ink flow path is located, the ink supplied to the ink flow path can be ejected from the nozzle 87 provided on the nozzle plate. is there. A common ink chamber 88 is provided in the cover plate 85 so as to face the rear end of the ink flow path, and ink is supplied to each ink flow path from an ink tank (not shown) through an ink supply hole 89 in the common ink chamber 88. It is possible to supply.
【０００５】上記の構成のインクジェットヘッドは、機
能材料である圧電素子を流路基板として用いるものであ
り、流路基板自身が圧力発生手段となっているため、流
路ならびにノズルの高密度化を可能にしている。The ink jet head having the above structure uses a piezoelectric element, which is a functional material, as a flow path substrate, and since the flow path substrate itself serves as a pressure generating means, it is possible to increase the density of the flow paths and nozzles. It is possible.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術におけるインクジェットヘッドは、共通インク室８８
がノズルが設けてあるインク流路の後端部にしか設けて
ないため、インクを吐出した際に失われたインクによっ
てメニスカスがノズルの内側に後退するが、このメニス
カスにインクを補充する際にインク流路後端部からのみ
インクが流入して先端部にまで到達するためインク補充
の経路が長く、それに対応してインク補充時間が長くな
り、高速記録の障害となっている。However, the conventional ink jet head has the common ink chamber 88.
Since it is provided only at the rear end of the ink flow path where the nozzle is provided, the meniscus recedes inside the nozzle due to the ink lost when the ink is ejected, but when refilling this meniscus with ink Since ink flows only from the rear end of the ink flow path and reaches the front end, the ink replenishment path is long, and the ink replenishment time is correspondingly long, which is an obstacle to high-speed recording.
【０００７】そこで本発明の目的は、吐出されたインク
の補充を迅速化することにより、高速記録を可能にした
インクジェットヘッドを提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide an ink jet head which enables high speed recording by speeding up the replenishment of ejected ink.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、流路基板の片面に両端開口の複数の流
路溝部を平行に設け、流路基板の流路溝部形成面にカバ
ープレートをかぶせてこれらの流路溝部を閉鎖してイン
ク流路を作ってなるせん断モード型のインクジェットヘ
ッドにおいて、互いに固着してなる流路基板及びカバー
プレートの両側部には、複数の流路溝部の両開口端に連
通する共通インク室部を備えたマニホールド部材がそれ
ぞれ固着してあり、流路基板またはカバープレートのい
ずれか一方には、各流路溝部の実質的な中央部に連通す
るインク吐出用のノズルが設けてある。このような構成
にすることにより、インク流路の両開口端に設けてある
共通インク室から流路溝部の中央部に設けてあるノズル
にインクを供給することにより、吐出されたインクの補
充を迅速化してあるところに特徴がある。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a plurality of flow path groove portions having openings at both ends in parallel on one surface of a flow path substrate, and a flow path groove portion forming surface of the flow path substrate. In a shear mode type ink jet head in which a cover plate is covered with the above to close these flow path groove portions to form an ink flow path, a plurality of flow paths are provided on both sides of the flow path substrate and the cover plate that are fixed to each other. Manifold members having a common ink chamber portion that communicates with both opening ends of the passage groove portions are fixed to each other, and one of the passage substrate or the cover plate communicates with the substantial center portion of each passage groove portion. Nozzles for ejecting ink are provided. With such a configuration, ink is supplied from the common ink chambers provided at both open ends of the ink flow path to the nozzle provided at the center of the flow path groove, so that the ejected ink is replenished. It is characterized by speeding up.
【０００９】また、上記した各ノズルは、流路基板の流
路溝部底面に設けられた透孔部と、流路基板底面に接合
してあるノズルプレートにこの透孔部と連通するように
設けられた先端部とによって構成することにより、組立
の際のカバープレートの位置合わせを容易にすることも
できる。Further, each of the above-mentioned nozzles is provided so as to communicate with the through hole portion provided on the bottom surface of the flow path groove portion of the flow path substrate and the nozzle plate joined to the bottom surface of the flow path substrate. The position of the cover plate at the time of assembly can also be facilitated by configuring the cover plate with the formed distal end.
【００１０】両マニホールド部材には、インクが供給さ
れるインク供給孔をそれぞれ設けてノズルの両側からイ
ンクを供給するようにしたことによってインク供給の迅
速化を実現することもできる。It is also possible to speed up ink supply by providing ink supply holes for supplying ink to both manifold members and supplying ink from both sides of the nozzle.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１〜３に示すように、圧電材料
からなる流路基板１の一方の面（上面）に複数条（図面
では４条）の流路溝部２が形成してある。これらの流路
溝部２は流路基板１の一辺から対向する他辺まで横断す
るように形成してあり、それぞれ流路基板の両側部に開
口端２ａ，２ａを有するものとなっている。各流路溝部
２を分離する側壁部３の底面から高さの半分以下の位置
の壁面には、それぞれ電極層４が形成してある。電極層
４には、流路基板１の一方の側部から底部（図１下面）
へ導かれる電極接続部４ａが一体的に設けてある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As shown in FIGS. 1 to 3, a plurality of (4 in the drawing) flow channel groove portions 2 are formed on one surface (upper surface) of a flow channel substrate 1 made of a piezoelectric material. . These flow channel grooves 2 are formed so as to cross from one side of the flow channel substrate 1 to the other side opposite thereto, and have open ends 2a, 2a on both sides of the flow channel substrate, respectively. Electrode layers 4 are formed on the wall surfaces of the side wall portions 3 that separate the flow channel grooves 2 from the bottom surface at a position that is less than half the height. The electrode layer 4 has one side portion to the bottom portion (lower surface in FIG. 1) of the flow path substrate 1.
An electrode connecting portion 4a guided to is integrally provided.
【００１２】流路基板１の流路溝部形成面（図１〜３上
面）には、セラミックスや感光性ガラスからなるカバー
プレート５が接合してある。カバープレート５の平面形
状は、流路基板１のそれと実質的に同じである。流路基
板１にカバープレート５を固着することにより、各流路
溝部２…の上方開口面が閉鎖されて横孔状のインク流路
６…が形成される。流路基板１にかぶせられたカバープ
レート５には、流路溝部２の実質的に中央部に位置する
面に先細の円錐状に形成されたノズル７…が設けてあ
る。A cover plate 5 made of ceramics or photosensitive glass is bonded to the surface of the flow path substrate 1 where the flow path groove portion is formed (the upper surface in FIGS. 1 to 3). The planar shape of the cover plate 5 is substantially the same as that of the flow path substrate 1. By fixing the cover plate 5 to the flow path substrate 1, the upper opening surface of each flow path groove portion 2 is closed to form the lateral hole-shaped ink flow paths 6. The cover plate 5 covered with the flow path substrate 1 is provided with nozzles 7 formed in a tapered conical shape on the surface of the flow path groove portion 2 located substantially in the center.
【００１３】流路基板１及びカバープレート５のうち、
開口部２ａ，２ａが位置する両側部には、共通インク室
部８ａ，８ａを有するマニホールド部材８，８がそれぞ
れ固着してある。開口部２ａを有する両側部にマニホー
ルド部材８，８を固着することにより、共通インク室部
８ａ，８ａは、各インク流路６…の開口部と連通する共
通インク室９，９となる。各マニホールド部材８には、
インク供給孔８ｂを有するタンク接続部８ｃがそれぞれ
設けてあり、これにインク供給パイプ（図示略）を接続
することによってインクタンクから共通インク室９にイ
ンクを供給可能である。Of the flow path substrate 1 and the cover plate 5,
Manifold members 8 and 8 having common ink chamber portions 8a and 8a are fixed to both side portions where the openings 2a and 2a are located, respectively. By fixing the manifold members 8, 8 to both sides having the openings 2a, the common ink chambers 8a, 8a become the common ink chambers 9, 9 communicating with the openings of the respective ink flow paths 6. Each manifold member 8 has
Each tank connection portion 8c having an ink supply hole 8b is provided, and an ink supply pipe (not shown) is connected to the tank connection portion 8c so that ink can be supplied from the ink tank to the common ink chamber 9.
【００１４】流路基板１の背面側に形成された各電極接
続部４ａには、フレキシブルプリントケーブル１０が接
続してあり、外部駆動回路（図示略）と接続される。A flexible printed cable 10 is connected to each electrode connecting portion 4a formed on the back side of the flow path substrate 1, and is connected to an external drive circuit (not shown).
【００１５】次に、この実施の形態におけるインクジェ
ットヘッドに用いる流路基板の製造方法について説明す
る。Next, a method of manufacturing the flow path substrate used for the ink jet head in this embodiment will be described.
【００１６】流路基板加工の第１の工程は、厚さ０．５
〜２ｍｍ程度で基板の厚さ方向に分極されているＰＺＴ
等の圧電性材料からなる流路基板１に、ダイシングソー
等で概ね平行な複数の流路溝部２を刻設する。流路基板
の長さは例えば２ｍｍ〜１０ｍｍ、流路溝部の深さは例
えば２００μｍ〜１ｍｍ、流路溝部の幅は例えば５０μ
ｍ〜２００μｍ、側壁部３の厚さは例えば５０μｍ〜２
００μｍである。第２の工程は、流路溝部２を加工した
流路基板１に、スパッタリングまたは無電解メッキ等で
側壁部の側面全体に電極層４を形成する。電極層４の素
材としては、Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｕ等を用い、０．１
μｍ〜３μｍの厚さに形成する。第３の工程は、電極の
分離形成である。ここでは、流路基板１は基板厚さ方向
の一方向に分極され、分極方向と垂直な電界を側壁部に
印加することによって、側壁部がせん断モードで変形
し、インク滴がノズルより吐出されるものである。効率
よく側壁部を変形させるためには、電極層４は側壁部２
の高さ方向の概ね半分まで形成されていることが望まし
く、ＹＡＧレーザーやＦ2，ＡｒＦ，ＫｒＦ，ＸｅＣ
ｌ，ＸｅＦ等のエキシマレーザーによるレーザー光を流
路基板１の流路溝部形成面に斜め方向より射出し、側壁
部２自体をマスクとして用いることにより、流路面の電
極の概ね上半分だけに照射してこれを除去し、所望の形
状の電極層４を得ることができる。The first step of processing the flow path substrate is 0.5
PZT polarized in the thickness direction of the substrate by about 2 mm
A plurality of substantially parallel flow channel grooves 2 are formed on a flow channel substrate 1 made of a piezoelectric material such as a dicing saw. The length of the flow path substrate is, for example, 2 mm to 10 mm, the depth of the flow path groove is, for example, 200 μm to 1 mm, and the width of the flow path is, for example, 50 μm.
m to 200 μm, and the thickness of the side wall portion 3 is, for example, 50 μm to 2
It is 00 μm. In the second step, the electrode layer 4 is formed on the entire side surface of the side wall by sputtering or electroless plating on the flow path substrate 1 having the flow path groove 2 processed. As a material for the electrode layer 4, Al, Ni, Cr, Au or the like is used, and
It is formed in a thickness of μm to 3 μm. The third step is the separate formation of electrodes. Here, the flow path substrate 1 is polarized in one direction of the substrate thickness direction, and by applying an electric field perpendicular to the polarization direction to the side wall portion, the side wall portion is deformed in a shear mode, and ink droplets are ejected from the nozzle. It is something. In order to efficiently deform the side wall portion, the electrode layer 4 is formed on the side wall portion 2
Is preferably formed up to approximately half in the height direction of YAG laser, F 2 , ArF, KrF, XeC.
Laser light from an excimer laser such as l or XeF is emitted obliquely to the surface of the flow path substrate 1 on which the flow path groove portion is formed, and the side wall portion 2 itself is used as a mask to irradiate only approximately the upper half of the electrodes on the flow path surface. Then, this is removed, and the electrode layer 4 having a desired shape can be obtained.
【００１７】また、流路溝部２に連なった流路基板１の
一方の端面と、そこに連なる流路基板底面の一部はリン
青銅等の金属マスクにより必要部を保護したうえで上記
したレーザー光を照射し、流路基板底面に外部電気回路
から駆動電圧波形を供給するための電極接続部４ａを形
成する。このようにして、所望の流路基板１を得ること
ができる。なお、流路基板の他方の端面と、流路と平行
な両端面に第２の工程で形成された余分な電極部材は、
上記したレーザーの全面照射、または機械的研磨によっ
て除去する。Further, one end face of the flow path substrate 1 connected to the flow path groove portion 2 and a part of the bottom surface of the flow path substrate connected to the flow path groove portion 2 are protected by a metal mask such as phosphor bronze to protect necessary portions, and then the above-mentioned laser is used. An electrode connecting portion 4a for irradiating light and supplying a drive voltage waveform from an external electric circuit is formed on the bottom surface of the flow path substrate. In this way, the desired flow path substrate 1 can be obtained. The extra electrode member formed in the second step on the other end surface of the flow path substrate and on both end surfaces parallel to the flow path are
The surface is removed by the above-mentioned laser irradiation or mechanical polishing.
【００１８】次に図３に示すようにこのようにして作成
された流路基板１に、ＰＺＴ，セラミックス，ガラス，
感光性ガラス，プラスチック等で、厚さ０．２〜２ｍｍ
程度のカバープレート５を例えばエポキシ系接着剤で接
合する。なお、カバープレート材として感光性ガラスを
用いた場合は、Ｆ2，ＡｒＦ，ＫｒＦ，ＸｅＣｌ，Ｘｅ
Ｆ等のエキシマレーザー光でノズルパターンを露光した
後、エッチングを行なってノズルを形成する。また、プ
ラスチックを用いた場合は射出成形によりノズル付きの
カバープレートを直接成形するか、または厚さ０．２〜
２ｍｍ程度のプラスチック板にＦ2，ＡｒＦ，ＫｒＦ，
ＸｅＣｌ，ＸｅＦ等のエキシマレーザー光を用いたレー
ザー加工によりノズル７を形成する。Next, as shown in FIG. 3, the flow path substrate 1 thus prepared is provided with PZT, ceramics, glass,
0.2 to 2 mm thick with photosensitive glass, plastic, etc.
The cover plates 5 of a certain degree are bonded with, for example, an epoxy adhesive. When photosensitive glass is used as the cover plate material, F 2 , ArF, KrF, XeCl, Xe are used.
After exposing the nozzle pattern with excimer laser light such as F, etching is performed to form nozzles. When plastic is used, a cover plate with a nozzle is directly molded by injection molding, or a thickness of 0.2 ~
F 2 , ArF, KrF, on a plastic plate of about 2 mm
The nozzle 7 is formed by laser processing using excimer laser light such as XeCl or XeF.
【００１９】次に、流路基板１とカバープレート５とを
接合してできたインク流路の開口端部が位置する両側部
にマニホールド部材８，８を接合して、各流路溝部の開
口端２ａ，２ａと連通する共通インク室９を形成する。
マニホールド部材８はプラスチックの射出成形品からな
り、エポキシ系樹脂接着剤によって上記両側部に接合さ
れる。Next, the manifold members 8, 8 are joined to both sides of the ink passage formed by joining the passage substrate 1 and the cover plate 5 where the opening end portion is located, and the openings of the passage grooves are formed. A common ink chamber 9 that communicates with the ends 2a, 2a is formed.
The manifold member 8 is made of a plastic injection-molded product, and is joined to the both sides by an epoxy resin adhesive.
【００２０】次に、図４を用いて動作について説明す
る。ノズル７よりインク滴Ｉが吐出された直後は、ノズ
ル内のインクが除去されたインク面のいわゆるメニスカ
スＭはノズル７の内部に大きく引き込まれている。この
ため、次のインク滴Ｉの吐出を、正常に行なわせるため
には、常に吐出された分のインクを補充し、メニスカス
Ｍをノズル７の開口部まで充填して初期状態に戻してお
く必要がある。Next, the operation will be described with reference to FIG. Immediately after the ink droplet I is ejected from the nozzle 7, the so-called meniscus M on the ink surface from which the ink in the nozzle is removed is largely drawn into the nozzle 7. Therefore, in order to properly eject the next ink droplet I, it is necessary to constantly replenish the ejected ink and fill the meniscus M up to the opening of the nozzle 7 to restore the initial state. There is.
【００２１】従来のインクジェットヘッドでは、ノズル
は流路の一端に設けられ、インクの補充はインク流路の
後端に設けられた共通インク室から供給されていた。こ
のため、インクの補充速度が遅く、メニスカスが初期状
態に戻るまで、１５０〜５００μＳの長い時間を必要と
された。このようにしてインクジェットヘッドのインク
滴吐出周波数の上限が６ｋＨｚ程度に制限されていた。In the conventional ink jet head, the nozzle is provided at one end of the flow path, and ink replenishment is supplied from a common ink chamber provided at the rear end of the ink flow path. Therefore, the replenishment speed of the ink is slow, and a long time of 150 to 500 μS is required until the meniscus returns to the initial state. In this way, the upper limit of the ink droplet ejection frequency of the inkjet head is limited to about 6 kHz.
【００２２】一方、本発明のインクジェットヘッドで
は、インク流路の両端に共通インク室が設けられている
ため、図４に矢印で示してあるように、両側の共通イン
ク室９よりインクを供給可能である。従って、インクの
補充速度が従来のほぼ２倍の速さになり、１００μＳ以
下でメニスカスを初期状態に復帰させることが可能にな
り、インク滴吐出周波数が１０ｋＨｚ以上の高速記録が
可能なインクジェトヘッドが実現できる。On the other hand, in the ink jet head of the present invention, since the common ink chambers are provided at both ends of the ink flow path, ink can be supplied from the common ink chambers 9 on both sides as shown by the arrow in FIG. Is. Therefore, the ink replenishment speed is almost twice as fast as the conventional one, the meniscus can be returned to the initial state at 100 μS or less, and an ink jet head capable of high-speed recording with an ink droplet ejection frequency of 10 kHz or more is provided. realizable.
【００２３】なお、カバープレート５として、ＰＺＴ，
セラミックス，ガラス等の脆弱で微細加工が困難な部材
を用いる場合は、この部材に流路とノズルを連通する比
較的大径の透孔部を設け、ポリイミド等のプラスチック
フィルムにレーザーの照射によって先細の円錐状の先端
部を形成したノズルプレート、または電鋳、マイクロプ
レス方式で作成した金属ノズルプレートをカバープレー
ト上面に接合し、透孔部と先端部とを連通させてノズル
を形成して、ノズル付きカバープレートを作成すること
もできる。As the cover plate 5, PZT,
When using a member that is fragile and difficult to perform fine processing, such as ceramics or glass, a relatively large diameter through hole that connects the flow path and the nozzle is provided in this member, and the plastic film such as polyimide is tapered by laser irradiation. Nozzle plate with a conical tip of, or electroforming, a metal nozzle plate created by the micro press method is joined to the upper surface of the cover plate to form a nozzle by communicating the through hole and the tip, It is also possible to create a cover plate with nozzles.
【００２４】[0024]
【他の実施の形態】図５に第２の実施形態の流路方向に
沿った断面図を示す。ここでは流路基板２１に形成され
た流路溝部２２の中央付近底面に透孔部２２ｂを形成
し、流路基板底面に、ポリイミド等のプラスチックフィ
ルムにレーザーの照射によって先端部２７ａを形成した
ノズルプレート３０が貼付してある。透孔部２２ｂと先
端部２７ａとを連通させてノズル２７を形成している。
ノズルプレート３０は電鋳、マイクロプレス方式で作成
した金属ノズルプレートを、例えばエポキシ系接着剤で
接合したものでもよい。カバープレート２５にはノズル
を設けてないので、カバープレートを固着する際の位置
合わせが容易であり、組立が簡単になる利点がある。ま
た、圧電材料からなる流路基板に微細な円錐状の穿孔を
行う加工は必要ないので、作業は簡単である。その他の
構成は第１の実施形態と同様である。[Other Embodiments] FIG. 5 is a sectional view taken along the flow path direction of the second embodiment. Here, a nozzle in which a through hole portion 22b is formed on the bottom surface near the center of the flow path groove portion 22 formed on the flow path substrate 21 and a tip portion 27a is formed on the bottom surface of the flow path substrate by irradiating a plastic film of polyimide or the like with laser. The plate 30 is attached. The nozzle 27 is formed by communicating the through hole portion 22b and the tip portion 27a.
The nozzle plate 30 may be a metal nozzle plate formed by electroforming or a micro press method, which is joined with, for example, an epoxy adhesive. Since the cover plate 25 is not provided with nozzles, it is easy to position the cover plate when it is fixed, and there is an advantage that the assembly is easy. In addition, the work is simple because there is no need to perform a process of making fine conical holes in the flow path substrate made of a piezoelectric material. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
【００２５】図６に第３の実施形態の流路方向に沿った
断面図を示す。ここでは、流路基板３１の流路溝部３２
と連なった一方の側部（左側）には、共通インク室３９
とインクタンク接続部３８ｃを持ったマニホールド部材
３８が設けられ、これを介してインクタンク（図示略）
に接続されている。他方の側部（右側）には、インクタ
ンク接続部を持たず、閉じられた共通インク室４０ａを
内部に持った共通インク室部材４０が設けてある。FIG. 6 shows a sectional view of the third embodiment taken along the flow path direction. Here, the flow channel groove portion 32 of the flow channel substrate 31.
On one side (left side) connected to the common ink chamber 39
And a manifold member 38 having an ink tank connecting portion 38c, through which an ink tank (not shown) is provided.
It is connected to the. On the other side (right side), there is provided a common ink chamber member 40 which does not have an ink tank connection portion but has a closed common ink chamber 40a inside.
【００２６】既述したように、第１の実施の形態で述べ
たインクジェットヘッドの場合、流路間の側壁部が変形
してノズルからインク滴を吐出するものである。つま
り、ある特定のインク流路の側壁部が内側に変形しイン
クに正の圧力を発生させているとき、隣のインク流路で
は側壁部が外側に変形して負の圧力が発生している。従
って、同時に全インク流路からインク滴を吐出すること
はできず、数ノズルおきに時分割駆動して記録を行なっ
ている。これに対し本実施形態では、この負の圧力が発
生する特徴を逆に利用し、閉じられた側の共通インク室
４１より、インクの供給を行なうようにしたものであ
る。この実施形態では、インクタンクとの接続部に設け
てあるインク供給孔の設置を１か所にすることができる
ため、インクジェットヘッドを小型化することが可能に
なる。As described above, in the case of the ink jet head described in the first embodiment, the side wall portion between the flow paths is deformed to eject the ink droplet from the nozzle. That is, when the side wall of a specific ink flow path is deformed inward to generate positive pressure on the ink, the side wall of the adjacent ink flow path is deformed outward and negative pressure is generated. . Therefore, it is not possible to eject ink droplets from all the ink channels at the same time, and recording is performed by time-division driving every few nozzles. On the other hand, in the present embodiment, the characteristic that the negative pressure is generated is used in reverse, and the ink is supplied from the common ink chamber 41 on the closed side. In this embodiment, since the ink supply hole provided at the connection portion with the ink tank can be installed at one place, the inkjet head can be downsized.
【００２７】またこれらの他、側壁部の変形を用いるの
ではなく、流路中に設けられた凸部、または圧電材料か
らなるカバープレートの一部を圧電変形させるインク滴
を吐出させるインクジェットヘッドなど、同時に全ノズ
ルからインク滴を吐出可能な場合には、インク滴を吐出
しない（ノズルを設けていない）ダミー流路を設け、こ
のダミー流路を経由して、インクタンクに接続された側
の共通インク室からインクの供給を行なうようにするこ
とも可能である。In addition to these, instead of using the deformation of the side wall portion, an ink jet head or the like for ejecting an ink droplet that causes piezoelectric deformation of a convex portion provided in the flow path or a part of the cover plate made of a piezoelectric material. , If ink droplets can be ejected from all the nozzles at the same time, a dummy flow path that does not eject ink droplets (no nozzle is provided) is provided, and the dummy flow path is connected to the ink tank connected to the ink tank. It is also possible to supply the ink from the common ink chamber.
【００２８】以上の各実施形態では、せん断モード型を
用い流路溝部の側壁部を変形させてインク滴の吐出を行
なわせる構成について説明したが、本発明はせん断モー
ド型のインクジェットヘッドに限らず、複数の概ね平行
な流路が形成された流路基板を持ったインクジェットヘ
ッド一般に広く適用可能である。In each of the above-described embodiments, the shear mode type is used to deform the side wall portion of the flow channel groove to eject ink droplets, but the present invention is not limited to the shear mode type ink jet head. It is widely applicable to general inkjet heads having a flow path substrate in which a plurality of substantially parallel flow paths are formed.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明は、流路基板及びカバープレート
を重ね合わせてなる両側部に流路溝部の両開口端に連通
する共通インク室部を備えたマニホールド部材が固着し
てあり、さらに流路溝部の実質的に中央部にインク吐出
用のノズルが設けてあるので、インク滴吐出後にインク
流路の両端からインクが供給され流路溝部へのインクの
供給が容易かつ迅速となり、インクの吐出速度を高くす
ることが可能になる。インク流路は一定の深さで流路基
板の一端部から多端部まで単純に切削すればよいので、
流路形成工程が簡単である。According to the present invention, the manifold member having the common ink chamber portion communicating with both opening ends of the flow channel groove is fixed to both sides of the flow channel substrate and the cover plate which are overlapped with each other. Since the nozzle for ejecting ink is provided substantially in the center of the passage groove portion, ink is supplied from both ends of the ink flow path after the ink droplet is ejected, and the ink is easily and quickly supplied to the flow path groove portion. It is possible to increase the discharge speed. Since the ink flow path can be simply cut from one end to multiple ends of the flow path substrate at a certain depth,
The flow path forming process is simple.
【００３０】また、ノズルを流路基板の流路溝部底面に
設けられた透孔部と、流路基板底面に接合してあるノズ
ルプレートに設けられた先端部とによって構成すれば、
カバープレートの固着の際の位置合わせが容易となり製
造コスト低減に寄与する。Further, if the nozzle is composed of the through hole portion provided on the bottom surface of the flow channel groove portion of the flow channel substrate and the tip portion provided on the nozzle plate joined to the bottom surface of the flow channel substrate,
Positioning is easy when the cover plate is fixed, which contributes to a reduction in manufacturing cost.
【００３１】さらに、流路基板及びカバープレートの両
側部に固着されるマニホールド部材にそれぞれインク供
給孔を設けてあれば、より迅速なインクの供給が可能に
なる。Furthermore, if ink supply holes are provided in the manifold members fixed to both sides of the flow path substrate and the cover plate, respectively, ink can be supplied more quickly.
【図１】本発明の第１の実施形態を示しており、（ａ）
は流路方向に沿った断面図、（ｂ）は流路端面より見た
正面図である。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, (a)
Is a sectional view taken along the flow path direction, and FIG.
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図３】第１の実施形態の展開斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the first embodiment.
【図４】第１の実施形態におけるインク補充状態を示す
説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an ink replenishment state in the first embodiment.
【図５】第２の実施形態の流路方向に沿った断面図であ
る。FIG. 5 is a sectional view taken along the flow path direction of the second embodiment.
【図６】第３の実施形態の流路方向に沿った断面図であ
る。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the flow path direction of the third embodiment.
【図７】従来技術を示すもので、（ａ）は流路に垂直な
方向の拡大断面図であり、（ｂ）は流路方向に沿った拡
大断面図である。7A and 7B show a conventional technique, in which FIG. 7A is an enlarged sectional view in a direction perpendicular to a flow channel, and FIG. 7B is an enlarged sectional view in the flow channel direction.
【符号の説明】 １，２１，３１ 流路基板 ２，２２，３２ 流路溝部 ３，２３，３３ 側壁部 ４，２４，３４ 電極層 ５，２５，３５ カバープレート ７，２７，３７ ノズル ２７ａ 先端部 ８，２８，３８ マニホールド部材 ８ａ，２８ａ，３８ａ 共通インク室部 ８ｂ，２８ｂ インク供給孔 ２２ｂ 透孔部 ３０ ノズルプレート[Explanation of reference numerals] 1,21,31 Flow channel substrate 2,22,32 Flow channel groove section 3,23,33 Side wall section 4,24,34 Electrode layer 5,25,35 Cover plate 7,27,37 Nozzle 27a Tip Part 8, 28, 38 Manifold member 8a, 28a, 38a Common ink chamber part 8b, 28b Ink supply hole 22b Through hole part 30 Nozzle plate
Claims (3)
溝部が平行に設けてあり、 上記流路基板の上記流路溝部形成面にカバープレートを
かぶせて上記流路溝部を閉鎖してあり、 上記流路基板及び上記カバープレートの両側部には、複
数の上記流路溝部の開口端に連通する共通インク室部を
備えたマニホールド部材がそれぞれ固着してあり、 上記流路基板または上記カバープレートのいずれか一方
には、各上記流路溝部の実質的な中央部に連通するイン
ク吐出用のノズルが設けてあることを特徴とするインク
ジェットヘッド。1. A plurality of flow channel grooves having openings at both ends are provided in parallel on one surface of the flow channel substrate, and a cover plate is placed on the flow channel groove forming surface of the flow channel substrate to close the flow channel groove portions. A manifold member having a common ink chamber portion communicating with the open ends of the plurality of flow channel grooves is fixed to both side portions of the flow channel substrate and the cover plate, respectively. An ink jet head characterized in that one of the cover plates is provided with a nozzle for ejecting ink, which nozzle communicates with a substantially central portion of each of the flow channel grooves.
流路基板の上記流路溝部底面に設けられた透孔部と、上
記流路基板底面に接合してあるノズルプレートに設けら
れた上記透孔部と連通する先端部とからなることを特徴
とするインクジェットヘッド。2. The nozzle according to claim 1, wherein the nozzle is provided on a through hole portion provided on the bottom surface of the flow path groove portion of the flow path substrate and a nozzle plate joined to the bottom surface of the flow path substrate. An ink jet head comprising: a front end that communicates with a through hole.
ホールド部材には、上記共通インク室部にインクを供給
するインク供給孔がそれぞれ設けてあることを特徴とす
るインクジェットヘッド。3. The ink jet head according to claim 1, wherein both manifold members are provided with ink supply holes for supplying ink to the common ink chamber portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7251286A JPH0994952A (en) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | Ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7251286A JPH0994952A (en) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | Ink jet head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0994952A true JPH0994952A (en) | 1997-04-08 |
Family
ID=17220552
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP7251286A Pending JPH0994952A (en) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | Ink jet head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0994952A (en) |
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