JPH10119266A - Ink jet recording head - Google Patents
Ink jet recording headInfo
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- JPH10119266A JPH10119266A JP27916796A JP27916796A JPH10119266A JP H10119266 A JPH10119266 A JP H10119266A JP 27916796 A JP27916796 A JP 27916796A JP 27916796 A JP27916796 A JP 27916796A JP H10119266 A JPH10119266 A JP H10119266A
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- JP
- Japan
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- cover plate
- piezoelectric ceramic
- jet recording
- recording head
- ink
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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
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14491—Electrical connection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- 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
- B41J2202/18—Electrical connection established using vias
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電セラミックス
の隔壁により隔てられた互いに並行する複数のチャンネ
ルを有し、前記チャンネルの内壁に形成された信号電極
への駆動電圧の有無に応じて、前記隔壁を変形せしめ、
その変形にともなって前記チャンネル内に充填されてい
るインクをそのチャンネルに連通したインク吐出口より
選択的に突出せしめるインクジェット記録ヘッドに関す
るものであり、特に、前記信号電極への駆動電圧の印加
手段に特徴を有するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a plurality of parallel channels separated by a partition made of piezoelectric ceramics, wherein the plurality of channels are arranged in accordance with the presence or absence of a drive voltage to a signal electrode formed on the inner wall of the channel. Deform the partition,
The present invention relates to an ink jet recording head that selectively causes ink filled in the channel to protrude from an ink discharge port connected to the channel due to the deformation, and particularly relates to a means for applying a drive voltage to the signal electrode. It has features.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば特開昭63−2527
50号公報に開示のようにインク吐出原理として圧電素
子のせん断モード変形を利用したインクジェット記録装
置が考えられている。この構成は図2に示すように、大
きく圧電セラミックス板よりなるアクチュエータ部材1
と、カバープレート3と、ノズルプレート2と、プリン
ト配線板6とから構成されている。そのアクチュエータ
部材1は、圧電セラミックス板の表面には、ダイヤモン
ドプレード等により一端がその圧電セラミックス板の側
面に開口し、他端部が順次浅くなった切溝9を互いに並
行するように複数本形成されている。また、その切溝9
間の隔壁10は溝深さ方向に分極処理が施されている。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-2527
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 50, an ink jet recording apparatus using a shear mode deformation of a piezoelectric element as an ink ejection principle has been considered. This structure is, as shown in FIG. 2, an actuator member 1 made of a piezoelectric ceramic plate.
, A cover plate 3, a nozzle plate 2, and a printed wiring board 6. The actuator member 1 has a plurality of cut grooves 9 formed on the surface of the piezoelectric ceramic plate such that one end is opened on the side surface of the piezoelectric ceramic plate by diamond blade or the like, and the other end is formed in parallel with each other. Have been. In addition, the kerf 9
The partition 10 between them is subjected to a polarization treatment in the groove depth direction.
【0003】それらの切溝9は同じ深さであり、かつ平
行で、切溝9の深さは、図3に示すようにアクチュエー
タ部材1の後端面11に近づくに従い次第に浅くなって
おり、後端面11付近にはチャンネルの浅い領域が形成
されている。そして、各切溝9の両側の隔壁10の面の
上側半分には信号電極4がスパッタリングや蒸着等によ
って形成されている。また、切溝9の浅い領域において
も同様に側面及び底面に信号電極4がスパッタリングや
蒸着等によって形成されている。これにより切溝9の両
側面に形成された信号電極4は切溝9の浅い領域の底面
に形成された信号電極4と同時に形成された導電層によ
って電気的に接続されており、さらに、この導電層はア
クチュエータ部材1の後端面11近傍の表面17にも連
続的に形成され、各切溝の信号電極4への駆動信号の入
力端子を形成している。The incisions 9 have the same depth and are parallel to each other, and the depth of the incisions 9 is gradually reduced toward the rear end face 11 of the actuator member 1 as shown in FIG. A shallow channel region is formed near the end face 11. The signal electrode 4 is formed on the upper half of the surface of the partition 10 on both sides of each cut groove 9 by sputtering, vapor deposition, or the like. Similarly, in the shallow region of the kerf 9, the signal electrode 4 is formed on the side and bottom surfaces by sputtering, vapor deposition, or the like. Thereby, the signal electrodes 4 formed on both side surfaces of the cut groove 9 are electrically connected by the conductive layer formed simultaneously with the signal electrode 4 formed on the bottom surface of the shallow region of the cut groove 9. The conductive layer is also continuously formed on the surface 17 near the rear end face 11 of the actuator member 1 to form a drive signal input terminal for the signal electrode 4 in each kerf.
【0004】カバープレート3は、セラミックス材料ま
たは樹脂材料等の絶縁材から形成されており、このカバ
ープレート3には、研削または切削加工等によって、イ
ンク供給口8及びマニホールド7が形成されている。そ
して、アクチュエータ部材1のチャンネル9の加工側の
面とカバープレート3のマニホールド7の加工側の面と
をエポキシ系接着剤12によって接着している。このよ
うにして、切溝9の上面が覆われて横方向に同じ間隔を
有する複数のチャンネルが構成される。そのチャンネル
(切溝9)は長方形断面の細長い形状であり、全てのチ
ャンネル内には、インク供給口8からインクが充填され
る。[0004] The cover plate 3 is formed of an insulating material such as a ceramic material or a resin material. The cover plate 3 has an ink supply port 8 and a manifold 7 formed by grinding or cutting. Then, the processing-side surface of the channel 9 of the actuator member 1 and the processing-side surface of the manifold 7 of the cover plate 3 are adhered with an epoxy-based adhesive 12. In this way, the upper surface of the kerf 9 is covered to form a plurality of channels having the same interval in the lateral direction. The channels (cut grooves 9) have an elongated shape with a rectangular cross section, and all the channels are filled with ink from the ink supply ports 8.
【0005】さらに、図3に示すように、アクチュエー
タ部材1及びカバープレート3の端面に、各チャンネル
(切溝9)の位置に対応した位置にそれぞれインク吐出
口5が位置するようにノズル板2が接着されている。こ
のノズル板2はポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリ
エーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネ
イト等のプラスチックによって形成されている。Further, as shown in FIG. 3, the nozzle plate 2 is arranged so that the ink discharge ports 5 are located at the positions corresponding to the positions of the respective channels (cut grooves 9) on the end surfaces of the actuator member 1 and the cover plate 3. Is glued. The nozzle plate 2 is formed of a plastic such as polyimide, polyetherimide, polyetherketone, polyethersulfone, and polycarbonate.
【0006】そして、アクチュエータ部材1の裏面に
は、プリント配線板6がエポキシ系接着剤等によって接
着されている。そのプリント配線板6には駆動電圧を発
生する電気回路部19と各チャンネルに対応した位置に
前記駆動電圧印加用の導電性パターンが形成されてい
る。その各導電性パターンとアクチュエータ部材1の後
端面11近傍の表面17に形成された各入力端子とはボ
ンディングワイヤー16で接続されている。A printed wiring board 6 is adhered to the back surface of the actuator member 1 with an epoxy-based adhesive or the like. The printed wiring board 6 is formed with an electric circuit section 19 for generating a drive voltage and a conductive pattern for applying the drive voltage at a position corresponding to each channel. Each conductive pattern and each input terminal formed on the surface 17 near the rear end face 11 of the actuator member 1 are connected by a bonding wire 16.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の構
成では、圧電セラミックスに形成したインク吐出のため
のチャンネルと同等な本数のボンディングワイヤーを必
要とするため、インク吐出ノズル数の増加とともにこの
工数も増えることになり、ヘッドコストを下げるために
は問題となる工程である。本発明は、作業性の悪いワイ
ヤーボンディング工程をなくしさらに、部品点数も少な
くすることで、より安価で簡単なインクジェット記録ヘ
ッドを提供するものである。In the above-described conventional configuration, the same number of bonding wires as the ink discharge channels formed in the piezoelectric ceramic are required. This is a process that increases the number of steps and is a problem in reducing the head cost. An object of the present invention is to provide a cheaper and simpler ink jet recording head by eliminating a wire bonding step with poor workability and reducing the number of parts.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、圧電セラミッ
クス板の表面に、一端がその圧電セラミックス板の側面
に開口し、他端部が順次浅くなった切り溝を互いに並行
するように複数本形成し、複数のインク吐出孔が形成さ
れたノズル板を、各インク吐出孔がそれぞれ前記切り溝
の一つに対向するように前記圧電セラミックス板の側面
に接合し、前記圧電セラミックス板の表面にカバープレ
ートを前記各切り溝を覆うように接合して前記切り溝を
密封状態にし、前記切り溝間の隔壁の内側にそれぞれ形
成された信号電極への駆動電圧の有無に応じて、前記隔
壁を変形せしめ、その変形にともなって前記切り溝内に
充填されているインクをその切り溝に連通した前記イン
ク吐出口より選択的に突出せしめるインクジェット記録
ヘッドにおいて、前記カバープレートに前記信号電極へ
の駆動電圧印加のための導電路を形成し、そのカバープ
レートの前記圧電セラミックス板への接合により、前記
導電路をそのカバープレートに形成されたビアホールを
介して前記信号電極にそれぞれ電気的に接続したことを
特徴とするものであり、ワイヤーボンディング工程を必
要とせず、また、カバー部材とプリント配線基板を一体
的にすることによる小型化も期待できるものである。According to the present invention, a plurality of cut grooves are formed on the surface of a piezoelectric ceramic plate so that one end is open on the side surface of the piezoelectric ceramic plate and the other end is formed in parallel with each other. A nozzle plate formed and formed with a plurality of ink ejection holes is joined to a side surface of the piezoelectric ceramic plate so that each ink ejection hole faces one of the cut grooves. The cover plate is joined so as to cover each of the kerfs so that the kerfs are sealed, and depending on the presence or absence of a drive voltage to the signal electrode formed inside the partition between the kerfs, the partition is formed. In the ink jet recording head, which is deformed and selectively protrudes the ink filled in the kerf with the deformation from the ink discharge port communicating with the kerf, A conductive path for applying a drive voltage to the signal electrode is formed on the cover plate, and the conductive path is formed via a via hole formed in the cover plate by joining the cover plate to the piezoelectric ceramic plate. It is characterized by being electrically connected to each signal electrode, does not require a wire bonding step, and can be expected to be reduced in size by integrating the cover member and the printed wiring board.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の請求項1及び請
求項2に記載された発明の実施の形態について、図1を
用いて説明する。なお、図2および3で示した従来例と
実質的に同一な構成部品には同一符号を付している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention described in claims 1 and 2 of the present invention will be described below with reference to FIG. It should be noted that components substantially the same as those of the conventional example shown in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals.
【0010】本発明の実施の形態の特徴とするところ
は、図1に示したように、従来のカバー部材3とプリン
ト配線板6を、HIC 技術で利用されているガラスセラミ
ックスなどを利用することで一体的に形成したプリント
基板20をカバー部材として用いた点にある。すなわ
ち、前記プリント基板20には、駆動電圧を発生する電
気回路部19と各チャンネルに対応した位置に前記駆動
電圧印加用の導電性パターン14が形成されているとと
もに、その導電性パターン14を裏面に導くビアホール
13がHIC 技術により形成されている。また、このプリ
ント基板20の後端部の裏面には、放熱のための凹凸1
8が一体的に形成されている。この放熱用の凹凸18の
主たる目的は、その反対側に取り付けられたICなどの
電気回路部19からの熱の放熱にある。A feature of the embodiment of the present invention is that, as shown in FIG. 1, a conventional cover member 3 and a printed wiring board 6 are made of glass ceramics used in HIC technology. The point is that the printed circuit board 20 integrally formed as described above is used as a cover member. That is, the printed circuit board 20 is formed with an electric circuit section 19 for generating a driving voltage and a conductive pattern 14 for applying the driving voltage at a position corresponding to each channel. Is formed by HIC technology. In addition, on the back surface of the rear end portion of the printed circuit board 20, irregularities 1 for heat dissipation are provided.
8 are integrally formed. The main purpose of the heat radiation unevenness 18 is to radiate heat from an electric circuit section 19 such as an IC mounted on the opposite side.
【0011】このプリント基板20は、ビアホール13
がアクチュエータ部材1の後端部近傍表面に形成された
前述の各入力端子とが導電性接着材等により電気的に接
続されるようにアクチュエータ部材1に接続されてい
る。The printed circuit board 20 has a via hole 13
Are connected to the actuator member 1 such that the input terminals formed on the surface near the rear end of the actuator member 1 are electrically connected by a conductive adhesive or the like.
【0012】このようにして従来のようにインク吐出の
ための信号を与えるための電気接続手段としてのワイヤ
ーボンディングなどの工程を要することもなく、コスト
も安く信頼性の高いせん断モード型インクジェット記録
ヘッドを作ることができる。In this manner, the conventional shear mode type ink jet recording head can be manufactured at a low cost without requiring a process such as wire bonding as an electric connection means for giving a signal for ink ejection as in the prior art. Can be made.
【0013】[0013]
【発明の効果】本発明のインクジェット記録ヘッドによ
れば、インクチャンネル内壁に形成した信号電極とプリ
ント基板パッドの導通のために必要としていたワイヤー
ボンディング装置を要することもなく、また部品点数も
少なく工数の削減にもなる。According to the ink jet recording head of the present invention, there is no need for a wire bonding apparatus required for conduction between the signal electrode formed on the inner wall of the ink channel and the printed circuit board pad, and the number of parts is small and the man-hour is small. Will also be reduced.
【図1】本発明の一実施の形態によるインクジェット記
録ヘッドの長手方向断面図FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an ink jet recording head according to an embodiment of the present invention.
【図2】従来のせん断モード型インクジェット記録ヘッ
ドの分解斜視図FIG. 2 is an exploded perspective view of a conventional shear mode type ink jet recording head.
【図3】同従来例のインクジェット記録ヘッドのチャン
ネル長手方向断面図FIG. 3 is a cross-sectional view in the longitudinal direction of a channel of the conventional ink jet recording head.
1 アクチュエータ部材 2 ノズルプレート 3 カバープレート 4 信号電極 5 ノズル 7 マニホールド 8 インク供給口 9 切溝(チャンネル) 10 アクチュエータ側壁 11 アクチュエータ部材後端面 12 エポシキ系接着剤 13 ビアホール 14 導体パターン 18 放熱用凹凸 19 電気回路 20 プリント基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Actuator member 2 Nozzle plate 3 Cover plate 4 Signal electrode 5 Nozzle 7 Manifold 8 Ink supply port 9 Cut groove (channel) 10 Actuator side wall 11 Actuator member rear end face 12 Epoxy adhesive 13 Via hole 14 Conductor pattern 18 Heat radiation unevenness 19 Electricity Circuit 20 Printed circuit board
Claims (2)
の圧電セラミックス板の側面に開口し、他端部が順次浅
くなった切り溝を互いに並行するように複数本形成し、
複数のインク吐出孔が形成されたノズル板を、各インク
吐出孔がそれぞれ前記切り溝の一つに対向するように前
記圧電セラミックス板の側面に接合し、前記圧電セラミ
ックス板の表面にカバープレートを前記各切り溝を覆う
ように接合して前記切り溝を密封状態にし、前記切り溝
間の隔壁の内側にそれぞれ形成された信号電極への駆動
電圧の有無に応じて、前記隔壁を変形せしめ、その変形
にともなって前記切り溝内に充填されているインクをそ
の切り溝に連通した前記インク吐出口より選択的に突出
せしめるインクジェット記録ヘッドであって、前記カバ
ープレートに前記信号電極への駆動電圧印加のための導
電路を形成し、そのカバープレートの前記圧電セラミッ
クス板への接合により、前記導電路をそのカバープレー
トに形成されたビアホールを介して前記信号電極にそれ
ぞれ電気的に接続したことを特徴とするインクジェット
記録ヘッド。1. A plurality of cut grooves formed on a surface of a piezoelectric ceramic plate, one end of which is open on a side surface of the piezoelectric ceramic plate, and the other end of which is gradually reduced in parallel, and
A nozzle plate having a plurality of ink ejection holes is joined to a side surface of the piezoelectric ceramic plate such that each ink ejection hole faces one of the cut grooves, and a cover plate is provided on the surface of the piezoelectric ceramic plate. Joining so as to cover each of the kerfs, making the kerfs hermetically sealed, depending on the presence or absence of a drive voltage to a signal electrode formed inside the barrier between the kerfs, deforming the barrier, An ink jet recording head for selectively projecting ink filled in the kerf from the ink discharge port communicating with the kerf along with the deformation, wherein a drive voltage to the signal electrode is applied to the cover plate. A conductive path for applying voltage is formed, and the conductive path is formed on the cover plate by joining the cover plate to the piezoelectric ceramic plate. An ink jet recording head is characterized in that respectively electrically connected to the signal electrode via holes.
を発生する電気回路が設けられており、かつ、放熱のた
めの凹凸が一体的に形成されていることを特徴とする請
求項1記載のインクジェット記録ヘッド。2. The cover plate according to claim 1, wherein an electric circuit for generating the drive voltage is provided on the cover plate, and irregularities for heat radiation are integrally formed. Ink jet recording head.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27916796A JPH10119266A (en) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | Ink jet recording head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27916796A JPH10119266A (en) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | Ink jet recording head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10119266A true JPH10119266A (en) | 1998-05-12 |
Family
ID=17607394
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27916796A Pending JPH10119266A (en) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | Ink jet recording head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10119266A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002178509A (en) * | 2000-12-12 | 2002-06-26 | Olympus Optical Co Ltd | Liquid drop jet apparatus |
JP2010194820A (en) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Brother Ind Ltd | Liquid ejection head |
JP2015027762A (en) * | 2013-07-30 | 2015-02-12 | エスアイアイ・プリンテック株式会社 | Liquid jet head and liquid jet device |
-
1996
- 1996-10-22 JP JP27916796A patent/JPH10119266A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002178509A (en) * | 2000-12-12 | 2002-06-26 | Olympus Optical Co Ltd | Liquid drop jet apparatus |
JP2010194820A (en) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Brother Ind Ltd | Liquid ejection head |
JP2015027762A (en) * | 2013-07-30 | 2015-02-12 | エスアイアイ・プリンテック株式会社 | Liquid jet head and liquid jet device |
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