JPH11105285A - Ink jet recording head - Google Patents

Ink jet recording head

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JPH11105285A
JPH11105285A JP29171997A JP29171997A JPH11105285A JP H11105285 A JPH11105285 A JP H11105285A JP 29171997 A JP29171997 A JP 29171997A JP 29171997 A JP29171997 A JP 29171997A JP H11105285 A JPH11105285 A JP H11105285A
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recording head
piezoelectric vibrator
ink jet
jet recording
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Tsuyoshi Kitahara
強 北原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten a region having no relation to vibration of a piezoelectric vibrator by simplifying an electrode structure. SOLUTION: The recording head comprises a conductive layer 26 formed on an exposure surface of at least one piezoelectric vibrator 9' to shorten internal electrodes having at least two poles. And, a connecting electrode 24 of the vibrator 9' is used as a connector of the one pole. And, electrodes 24 for external connection of the other piezoelectric vibrators 9 are used as connectors of the other pole and connected to a flexible cable.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術の分野】本発明は、圧力発生室の一
方の面を振動板で封止し、この振動板を縦振動モードの
圧電振動子により圧力発生室を膨張、収縮させてノズル
開口からインク滴を発生させるインクジェット式記録ヘ
ッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for sealing a pressure generating chamber on one side with a vibrating plate, and expanding and contracting the vibrating plate with a piezoelectric vibrator in a longitudinal vibration mode. The present invention relates to an ink jet recording head that generates ink droplets from ink.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、特開平5-104715号公報に示され
たような縦振動モードの圧電振動子をインクジェット式
記録ヘッドの駆動に使用すると、圧電振動子と振動板と
の当接面積を極めて小さくできるため、1ユニット当た
り180DPI以上の解像度を実現できる。
2. Description of the Related Art For example, when a piezoelectric vibrator in a longitudinal vibration mode as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-104715 is used for driving an ink jet recording head, the contact area between the piezoelectric vibrator and the diaphragm is reduced. Since it can be made extremely small, a resolution of 180 DPI or more per unit can be realized.

【0003】縦振動モードの圧電振動子Aは、図9
(イ)に示したように一方の極となる内部電極Bと、他
方の極となる内部電極Cとを圧電材料Dを介してサンド
イッチ状に積層し、一方の内部電極Bを先端側に、また
他方の内部電極Cを後端側に露出させて、各端面でセグ
メント電極E、及び共通電極Fに接続して構成されてい
る。これら圧電振動子Aは、図9(ロ)に示したように
固定基板Gに一定のピッチで配列、固定してユニットに
構成され、圧電振動子Aの固定基板側の領域にセグメン
ト電極Eと共通電極Fとを形成し、ここにフレキシブル
ケーブルHの導電パターンを接続して外部駆動回路から
信号を供給して駆動される。なお、図中符号Kは、イン
ク滴を吐出する流路ユニットを示す。
A piezoelectric vibrator A in a longitudinal vibration mode is shown in FIG.
As shown in (a), the internal electrode B serving as one pole and the internal electrode C serving as the other pole are laminated in a sandwich shape via the piezoelectric material D, and one internal electrode B is disposed on the tip side. The other internal electrode C is exposed to the rear end side and connected to the segment electrode E and the common electrode F at each end face. These piezoelectric vibrators A are arranged and fixed at a fixed pitch on a fixed substrate G as shown in FIG. 9 (b) to constitute a unit. A common electrode F is formed, a conductive pattern of the flexible cable H is connected to the common electrode F, and a signal is supplied from an external drive circuit to be driven. In addition, the code | symbol K in a figure shows the flow-path unit which discharges an ink droplet.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このように細い圧電振
動子の後端に2つの極の接続用の電極を形成する必要
上、電極構造が複雑になるという問題や、また2つの極
の接続電極を圧電振動子の軸方向に配置するスペースを
必要として圧電振動子が少なくともL分長くなり、さら
にはフレキシブルケーブルHとの半田付け時に間隙Jに
半田が流れ込んで橋絡、短絡を生じるなどの問題を抱え
ている。本発明はこのような問題に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは接続用外部電極の構
造を簡素化したインクジェット式記録ヘッドを提供する
ことである。
The necessity of forming an electrode for connecting two poles at the rear end of such a thin piezoelectric vibrator causes a problem that the electrode structure becomes complicated and also a problem that the connection between the two poles is made. A space for arranging the electrodes in the axial direction of the piezoelectric vibrator is required, and the piezoelectric vibrator becomes longer by at least L, and further, when soldering to the flexible cable H, the solder flows into the gap J to cause bridging or short-circuiting. I have a problem. The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an ink jet recording head in which the structure of connection external electrodes is simplified.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明においては、2つの極の内部電極を圧電
材料を挟んで交互に積層し、配列方向に平行な面に外部
接続用の電極を形成した圧電振動子を、一定ピッチで固
定基板に固定して、前記外部接続用の電極にフレキシブ
ルケーブルを接続し、前記圧電振動子に駆動信号を供給
してノズル開口に連通する圧力発生室の容積を膨張、収
縮させるインクジェット式記録ヘッドにおいて、少なく
とも1つの前記圧電振動子の露出面に、少なくとも2つ
の極の前記内部電極を短絡する導電層を形成し、当該圧
電振動子を一方の極の接続部とし、また他の前記圧電振
動子の前記外部接続用の電極を他方の極の接続部として
前記フレキシブルケーブルに接続するようにした。
According to the present invention, in order to solve such a problem, internal electrodes of two poles are alternately stacked with a piezoelectric material interposed therebetween, and external electrodes for external connection are provided on a surface parallel to the arrangement direction. The piezoelectric vibrator having the electrodes formed thereon is fixed to a fixed substrate at a constant pitch, a flexible cable is connected to the external connection electrode, and a drive signal is supplied to the piezoelectric vibrator to communicate with the nozzle opening. In an ink jet recording head for expanding and contracting the volume of a generation chamber, a conductive layer that short-circuits the internal electrodes of at least two poles is formed on an exposed surface of at least one of the piezoelectric vibrators. And the external connection electrode of the other piezoelectric vibrator is connected to the flexible cable as the other pole connection.

【0006】[0006]

【作用】各圧電振動子は一方の内部電極がそれぞれに形
成された接続用の電極を介して、また他方の極の内部電
極が端部の圧電振動子の内部電極、導電層、及び接続用
電極を介して駆動信号を受ける。
In each piezoelectric vibrator, one internal electrode is connected via a connection electrode formed on each of the piezoelectric vibrators, and the other internal electrode is connected to an internal electrode of the piezoelectric vibrator at an end, a conductive layer, and a connection electrode. A drive signal is received via the electrode.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図1、図2は本発明のインクジェ
ット式記録ヘッドの一実施例を示すものであって、流路
ユニット1は、ノズル開口2を一定ピッチで穿設したノ
ズルプレート3と、ノズル開口2に連通する圧力発生室
4、これにインク供給口5を介してインクを供給するリ
ザーバ6を備えた流路形成基板7と、振動子ユニット8
の縦振動モードの各圧電振動子9の先端に当接して圧力
発生室4の容積を膨張、縮小させる弾性板10とを一体
に積層して構成されている。
1 and 2 show an embodiment of an ink jet recording head according to the present invention. A flow path unit 1 has a nozzle plate 3 in which nozzle openings 2 are formed at a constant pitch. A pressure generating chamber 4 communicating with the nozzle opening 2, a flow path forming substrate 7 having a reservoir 6 for supplying ink to the pressure generating chamber 4 via an ink supply port 5, and a vibrator unit 8.
An elastic plate 10 that abuts against the tip of each piezoelectric vibrator 9 in the longitudinal vibration mode to expand and reduce the volume of the pressure generating chamber 4 is integrally laminated.

【0008】流路ユニット1は、高分子材料の射出成形
等により構成されたホルダー11の開口面12に、また
振動子ユニット8は外部からの駆動信号を伝達するフレ
キシブルケーブル13に接続された上で収容室14に収
容され、それぞれのホルダ11との当接面を接着剤によ
り固定され、ノズルプレート側にシールド材を兼ねる枠
体15を挿入して記録ヘッドに構成されている。
The flow path unit 1 is connected to an opening surface 12 of a holder 11 formed by injection molding of a polymer material or the like, and the vibrator unit 8 is connected to a flexible cable 13 for transmitting an external drive signal. The recording head is housed in the housing chamber 14, and the contact surface with each holder 11 is fixed by an adhesive, and a frame 15 also serving as a shield material is inserted into the nozzle plate side.

【0009】縦振動モードの圧電振動子9は、先端側か
ら固定基板16との固定領域の手前まで延びる一方の極
となる内部電極21と、先端近傍から後端まで延びる他
方の極となる内部電極22とを圧電材料23を介してサ
ンドイッチ状に積層し、一方の内部電極21を先端側
で、また他方の内部電極22を後端側で露出させて、圧
電定数d31のものとして構成されている。
The piezoelectric vibrator 9 in the longitudinal vibration mode has an internal electrode 21 serving as one pole extending from the front end side to a position short of a fixed region with the fixed substrate 16 and an internal electrode 21 serving as the other pole extending from the vicinity of the front end to the rear end. The electrodes 22 are laminated in a sandwich manner with a piezoelectric material 23 interposed therebetween, and one of the internal electrodes 21 is exposed on the front end side and the other internal electrode 22 is exposed on the rear end side, so as to have a piezoelectric constant d31. I have.

【0010】一方の内部電極21は、先端面から固定基
板16の中央近傍まで導電層を形成してなるセグメント
電極24に、また他方の内部電極22は、裏面側の中央
領域から後端面まで導電層を形成してなる共通電極25
に接続されている。
One internal electrode 21 is connected to a segment electrode 24 formed by forming a conductive layer from the front end face to the vicinity of the center of the fixed substrate 16, and the other internal electrode 22 is connected to a center area on the back side to the rear end face. Common electrode 25 formed with layer
It is connected to the.

【0011】一方、固定基板16は、導電性材料、たと
えば不錆鋼や、セラミックスの表面に金属層を形成して
構成され、これの表面に圧電振動子9を圧力発生室4の
配列ピッチに一致させて導電性接着剤で導電的に接続さ
れている。
On the other hand, the fixed substrate 16 is formed by forming a metal layer on the surface of a conductive material, for example, rustless steel or ceramics. They are conductively connected by a conductive adhesive so as to match.

【0012】そして、これら圧電振動子9の列の少なく
とも一端側には、図4に示したように圧電振動子9と同
様に構成を採るダミーの圧電振動子9’が設けられてい
る。
At least one end of the row of the piezoelectric vibrators 9 is provided with a dummy piezoelectric vibrator 9 'having the same configuration as the piezoelectric vibrator 9 as shown in FIG.

【0013】すなわち、先端側から固定基板16との固
定領域の手前まで延びる一方の極となる内部電極21’
と、先端近傍から後端まで延びる他方の極となる内部電
極22’とを圧電材料23を介してサンドイッチ状に積
層し、一方の内部電極21’を先端側で、また他方の内
部電極22’を後端側で露出させ、さらに内部電極2
1’は、先端面から固定基板16の中央近傍まで導電層
を形成してなるセグメント電極24に、また他方の内部
電極22’は、裏面側の中央領域から後端面まで導電層
を形成してなる共通電極25に接続され、圧電振動子9
よりも若干幅広に形成されている。
That is, the internal electrode 21 ′ serving as one of the poles extending from the front end side to a position just before the fixed region with the fixed substrate 16.
And an internal electrode 22 ′, which is the other pole extending from the vicinity of the front end to the rear end, is laminated in a sandwich manner via a piezoelectric material 23, and one internal electrode 21 ′ is on the front end side and the other internal electrode 22 ′ Is exposed on the rear end side, and the internal electrodes 2
1 ′ is a segment electrode 24 formed by forming a conductive layer from the front end face to the vicinity of the center of the fixed substrate 16, and the other internal electrode 22 ′ is formed by forming a conductive layer from the center area on the back side to the rear end face. Connected to the common electrode 25 and the piezoelectric vibrator 9.
It is formed slightly wider than that.

【0014】そして、ダミーの圧電振動子9’は、図3
(イ)に示したように側方に導電層26を形成して少な
くとも一方の極の内部電極21’と他方の極の内部電極
22’とを接続したり、また図3(ロ)に示したように
導電層27によりセグメント電極24と共通電極25が
接続されている。
Then, the dummy piezoelectric vibrator 9 'is shown in FIG.
As shown in (a), a conductive layer 26 is formed on the side to connect the internal electrode 21 'of at least one pole to the internal electrode 22' of the other pole, or as shown in FIG. As described above, the segment electrode 24 and the common electrode 25 are connected by the conductive layer 27.

【0015】これら導電層26、27は、導電材料のス
パッタリングしたり、また導電性塗料を塗布したり、さ
らに半田付け等により形成されている。
The conductive layers 26 and 27 are formed by sputtering a conductive material, applying a conductive paint, and soldering.

【0016】振動子ユニット8の各圧電振動子9のセグ
メント電極24、共通電極25は、半田層28、29を
介してフレキシブルケーブル13の導電パターンに接続
されている。
The segment electrode 24 and the common electrode 25 of each piezoelectric vibrator 9 of the vibrator unit 8 are connected to the conductive pattern of the flexible cable 13 via solder layers 28 and 29.

【0017】フレキシブルケーブル13は、図5に示し
たように振動子ユニット8の両端のダミーの圧電振動子
9’、9’の幅に一致するアース用の導電パターン3
1、31と、圧電振動子9、9、9‥‥のセグメント電
極24に対応する駆動信号供給用の導電パターン32、
32、32、‥‥をベース材33に形成して構成されて
いる。
As shown in FIG. 5, the flexible cable 13 has a grounding conductive pattern 3 corresponding to the width of the dummy piezoelectric vibrators 9 ', 9' at both ends of the vibrator unit 8.
1, 31 and conductive patterns 32 for supplying drive signals corresponding to the segment electrodes 24 of the piezoelectric vibrators 9, 9, 9 #,
32, 32,... Are formed on the base material 33.

【0018】この実施例において、フレキシブルケーブ
ル13を介して外部駆動回路から駆動信号を供給する
と、インク滴を吐出させるべき圧電振動子9は、フレキ
シブルケーブル13の導電パターン32、及びセグメン
ト電極24を介して一方の極となる内部電極21に、ま
たアース用導電パターン31、固定基板16、及び共通
電極25を介して他方の極となる内部電極22に駆動信
号を受け、圧電定数d31による変位によりノズル開口2
からインク滴を吐出させる。
In this embodiment, when a drive signal is supplied from an external drive circuit via the flexible cable 13, the piezoelectric vibrator 9 from which ink droplets are to be ejected passes through the conductive pattern 32 of the flexible cable 13 and the segment electrode 24. The drive signal is received by the internal electrode 21 serving as one of the electrodes, and the internal electrode 22 serving as the other electrode via the grounding conductive pattern 31, the fixed substrate 16, and the common electrode 25, and the nozzle is displaced by the piezoelectric constant d31. Opening 2
To eject ink droplets.

【0019】このように各圧電振動子9、及びダミーの
圧電振動子9’、9’は、その共通電極25を固定基板
16により接続され、ダミーの圧電振動子9’の共通電
極25に接続する内部電極22’、導電層26、及び他
方の内部電極21’を介してセグメント電極23’に導
電的に接続されているため、フレキシブルケーブル16
のアース用導電パターン31に接続することになる。
As described above, the common electrodes 25 of the respective piezoelectric vibrators 9 and the dummy piezoelectric vibrators 9 'and 9' are connected by the fixed substrate 16 and connected to the common electrode 25 of the dummy piezoelectric vibrator 9 '. Is electrically connected to the segment electrode 23 'via the internal electrode 22', the conductive layer 26, and the other internal electrode 21 '.
To the ground conductive pattern 31.

【0020】次に上述の振動子ユニット8の製造方法を
図6に基づいて説明する。先端から活性領域の終端側ま
で延びる一方の極となる内部電極となる導電材料41
と、後端から先端近傍まで延びる他方の極となる内部電
極となる導電材料42を、圧電材料43を挟みながら積
層し、乾燥後に焼成して形成された圧電振動板44を用
意し、セグメント電極45、共通電極46を形成すると
ともに、両側に少なくも導電材料41、42を接続する
ように導電層47を形成する。また、金属等の導電材
料、または少なくとも表面に導電層が形成された板材か
らなる固定基板48を用意する(図7(I))。
Next, a method of manufacturing the above-described vibrator unit 8 will be described with reference to FIG. Conductive material 41 serving as an internal electrode serving as one pole extending from the tip to the end of the active region
A piezoelectric vibrating plate 44 formed by laminating a conductive material 42 serving as an internal electrode serving as the other electrode extending from the rear end to the vicinity of the front end while sandwiching the piezoelectric material 43, drying and firing is prepared. 45, a common electrode 46 is formed, and a conductive layer 47 is formed on both sides so as to connect at least the conductive materials 41 and 42. In addition, a fixed substrate 48 made of a conductive material such as a metal or a plate having at least a conductive layer formed on the surface is prepared (FIG. 7I).

【0021】他方の内部電極となる導電層42だけが形
成された領域、つまり不活性領域を、固定基板48に位
置決めして、圧電振動板44を固定基板48に導電性接
着剤により固定する(図7(II))。
A region in which only the conductive layer 42 serving as the other internal electrode is formed, that is, an inactive region is positioned on the fixed substrate 48, and the piezoelectric vibration plate 44 is fixed to the fixed substrate 48 with a conductive adhesive ( FIG. 7 (II)).

【0022】ついで、ダイシングソウやワイヤソウの切
断具49により、自由端側の先端から少なくともセグメ
ント電極となる導電層41の後端側までスリット50、
50、50、‥‥を形成して分離すると、振動子ユニッ
トが完成する。
Next, a slit 50 is formed from the free end side tip to at least the rear end side of the conductive layer 41 to be a segment electrode by a dicing saw or wire saw cutting tool 49.
After forming and separating 50, 50, and ‥‥, the vibrator unit is completed.

【0023】なお、スリット50、50、50、‥‥を
形成する際、両端部を若干幅広に切り出してダミーの圧
電振動子9‘、9’を幅広に形成し、また振動に関与し
ない領域の導電層41を連続した状態、つまり櫛歯状に
形成すると、固定基板48の導電性の有無にかかわり無
く、圧電振動子9、及びダミーの圧電振動子9’の共通
電極を、この導電層41により導電的に接続することが
できる。
When forming the slits 50, 50, 50,..., Both ends are cut out slightly wide to form dummy piezoelectric vibrators 9 ', 9' wide, When the conductive layer 41 is formed in a continuous state, that is, in a comb shape, the common electrode of the piezoelectric vibrator 9 and the dummy piezoelectric vibrator 9 ′ is connected to the conductive layer 41 regardless of the conductivity of the fixed substrate 48. Can be electrically connected.

【0024】このように不活性領域側に延びた内部電極
が、スリットで切断されることなく、圧電振動子、及び
ダミーの圧電振動子とを並列に接続するように形成され
たものにあっては、図7(イ)、(ロ)に示したよう
に、他方の内部電極に接続する共通の電極が不要となる
から、ダミーの圧電振動子9’の内部電極、または内部
電極とセグメント電極を接続すればよい。
The internal electrode extending to the inactive region side is formed so as to connect the piezoelectric vibrator and the dummy piezoelectric vibrator in parallel without being cut by the slit. As shown in FIGS. 7A and 7B, a common electrode connected to the other internal electrode is not required, so that the internal electrode of the dummy piezoelectric vibrator 9 'or the internal electrode and the segment electrode Should be connected.

【0025】なお、上述の実施例においては、圧電振動
子の変位方向に平行に内部電極を形成した圧電定数d31
のものに例を採って説明したが、図8図(イ)に示した
ように変位方向に垂直で、かつそれぞれ一方の面に露出
するように交互に内部電極52、53を形成し、露出面
側に形成されたセグメント電極54、及び共通の電極5
5に接続する圧電定数d33の圧電振動子56を固定基板
57に一定ピッチで配列、固定した振動子ユニットにあ
っては、図8(ロ)、(ハ)に示したように圧電振動子
56の配列方向の少なくとも一方の端部に配置されるダ
ミーの圧電振動子56’の内部極52’53’、または
内部極52’、53’、セグメント電極54、共通電極
55を接続するように導電層58、58を形成しても同
様の作用を奏する。
In the above-described embodiment, the piezoelectric constant d31 in which the internal electrode is formed in parallel to the direction of displacement of the piezoelectric vibrator.
The internal electrodes 52 and 53 are formed perpendicularly to the direction of displacement and alternately so as to be exposed on one side, respectively, as shown in FIG. Segment electrode 54 formed on the surface side and common electrode 5
In the vibrator unit in which the piezoelectric vibrators 56 having the piezoelectric constant d33 connected to the piezoelectric vibrator 5 are arranged and fixed at a fixed pitch on the fixed substrate 57, the piezoelectric vibrator 56 as shown in FIGS. Of the dummy piezoelectric vibrator 56 ′ or the internal electrodes 52 ′, 53 ′, the segment electrode 54, and the common electrode 55 which are arranged at at least one end of the dummy piezoelectric vibrator 56 ′. The same effect can be obtained by forming the layers 58, 58.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、少なくとも圧電振動子の露出面に、少なくとも2つ
の極の内部電極を短絡する導電層を形成し、当該圧電振
動子を一方の極の接続部とし、また他の圧電振動子の外
部接続用の電極を他方の極の接続部としてフレキシブル
ケーブルに接続するようにしたので、細い圧電振動子の
後端に1つの極の接続用の電極を形成するだけで済むか
ら、電極構造が簡素化と、圧電振動子の振動に関与しな
い領域を短くでき、さらにフレキシブルケーブルとの半
田付け時の短絡を可及的に防止することができる。
As described above, according to the present invention, a conductive layer for short-circuiting the internal electrodes of at least two poles is formed on at least the exposed surface of the piezoelectric vibrator, and the piezoelectric vibrator is connected to one of the poles. As a connecting portion, an electrode for external connection of another piezoelectric vibrator is connected to a flexible cable as a connecting portion of the other pole, so that one electrode for connecting one pole is provided at the rear end of the thin piezoelectric vibrator. , It is possible to simplify the electrode structure, shorten the area not involved in the vibration of the piezoelectric vibrator, and prevent short-circuiting during soldering with the flexible cable as much as possible.

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

【図1】本発明のインクジェット式記録ヘッドの一実施
例を示す組み立て斜視図である。
FIG. 1 is an assembled perspective view showing one embodiment of an ink jet recording head of the present invention.

【図2】同上装置の断面構造を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure of the device.

【図3】図(イ)、(ロ)は、それぞれ同上記録ヘッド
のダミーの圧電振動子とフレキシブルケーブルの接続構
造を示す断面図である。
FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views showing a connection structure between a dummy piezoelectric vibrator of the recording head and a flexible cable, respectively.

【図4】図(イ)、(ロ)は、それぞれ同上記録ヘッド
に用いる振動子ユニットの一実施例を、表及び裏から見
た状態で示す斜視図である。
FIGS. 4A and 4B are perspective views showing one embodiment of a vibrator unit used in the recording head according to the first embodiment, as viewed from the front and back.

【図5】同上振動子ユニットと外部駆動回路とを接続す
るのに適したフレキシブルケーブルの一実施例を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing one embodiment of a flexible cable suitable for connecting the vibrator unit and an external drive circuit.

【図6】図(I)乃至(III)は、それぞれ同上記録ヘッ
ドに用いる振動子ユニットの製造工程を示す図である。
FIGS. 6 (I) to (III) are diagrams showing manufacturing steps of a vibrator unit used for the recording head, respectively.

【図7】図(イ)、(ロ)は、それぞれ本発明の他の実
施例を、ダミーの圧電振動子の構造で示す図である。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing another embodiment of the present invention in the form of a dummy piezoelectric vibrator. FIG.

【図8】図(イ)は圧電定数d33の圧電振動子の一実施
例を、また図(ロ)、(ハ)は、それぞれ本発明の他の
実施例をダミーの圧電振動子の構造で示す図である。
FIG. 8 (a) shows an embodiment of a piezoelectric vibrator having a piezoelectric constant d33, and FIGS. 8 (b) and 8 (c) show another embodiment of the present invention in the form of a dummy piezoelectric vibrator. FIG.

【図9】図(イ)、(ロ)は、それぞれ従来のインクジ
ェット式記録ヘッド、及びこれに使用されている振動子
ユニットを示す図である。
FIGS. 9A and 9B are diagrams showing a conventional ink jet recording head and a vibrator unit used for the same, respectively.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 流路ユニット 8 振動子ユニット 9 圧電振動子 9’ ダミーの圧電振動子 13 フレキシブルケーブル 16 固定基板 21、21’ 一方の極をなす内部電極 22、22’ 他方の極をなす内部電極 23 圧電材料 24 セグメント電極 25 共通電極 26、27 導電層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flow path unit 8 Vibrator unit 9 Piezoelectric vibrator 9 'Dummy piezoelectric vibrator 13 Flexible cable 16 Fixed substrate 21, 21' Internal electrode forming one pole 22, 22 'Internal electrode forming the other pole 23 Piezoelectric material 24 segment electrode 25 common electrode 26, 27 conductive layer

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2つの極の内部電極を圧電材料を挟んで
交互に積層し、配列方向に平行な面に外部接続用の電極
を形成した圧電振動子を、一定ピッチで固定基板に固定
して、前記外部接続用の電極にフレキシブルケーブルを
接続し、前記圧電振動子に駆動信号を供給してノズル開
口に連通する圧力発生室の容積を膨張、収縮させるイン
クジェット式記録ヘッドにおいて、 少なくとも1つの前記圧電振動子の露出面に、少なくと
も2つの極の前記内部電極を短絡する導電層を形成し、
当該圧電振動子を一方の極の接続部とし、また他の前記
圧電振動子の前記外部接続用の電極を他方の極の接続部
として前記フレキシブルケーブルに接続してなるインク
ジェット式記録ヘッド。
An internal electrode of two poles is alternately stacked with a piezoelectric material interposed therebetween, and a piezoelectric vibrator having electrodes for external connection formed on a surface parallel to the arrangement direction is fixed to a fixed substrate at a constant pitch. An ink jet recording head for connecting a flexible cable to the external connection electrode and supplying a drive signal to the piezoelectric vibrator to expand and contract the volume of the pressure generating chamber communicating with the nozzle opening; Forming a conductive layer on the exposed surface of the piezoelectric vibrator that short-circuits the internal electrodes of at least two poles,
An ink jet recording head in which the piezoelectric vibrator is connected to one of the poles, and the external connection electrode of the other piezoelectric vibrator is connected to the flexible cable as the other pole.
【請求項2】 前記圧電振動子の列設方向の端部に配置
された前記圧電振動子の露出面に少なくとも2つの極の
前記内部電極を短絡する導電層が形成されている請求項
1に記載のインクジェット式記録ヘッド。
2. The conductive layer according to claim 1, wherein a conductive layer for short-circuiting the internal electrodes of at least two poles is formed on an exposed surface of the piezoelectric vibrator disposed at an end of the piezoelectric vibrator in a row direction. The ink jet recording head according to the above.
【請求項3】 少なくとも1つの前記圧電振動子の露出
面に、少なくとも2つの極の前記内部電極を短絡する導
電層を形成し、当該圧電振動子を一方の極の接続部と
し、また他の前記圧電振動子の前記外部接続用の電極を
圧電振動子の共通電極として前記フレキシブルケーブル
に接続してなる請求項1に記載のインクジェット式記録
ヘッド。
3. A conductive layer that short-circuits the internal electrodes of at least two poles is formed on an exposed surface of at least one of the piezoelectric vibrators, and the piezoelectric vibrator is used as a connection part of one of the poles, and the other is connected to another of the piezoelectric vibrators. 2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the electrode for external connection of the piezoelectric vibrator is connected to the flexible cable as a common electrode of the piezoelectric vibrator.
【請求項4】 前記導電層が、前記外部接続用の電極を
接続するように形成されている請求項1に記載のインク
ジェット式記録ヘッド。
4. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the conductive layer is formed so as to connect the external connection electrode.
【請求項5】 前記圧電振動子の固定基板側に設けられ
た外部接続用の電極が導電部材を介して並列に接続され
ている請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッド。
5. The ink jet recording head according to claim 1, wherein electrodes for external connection provided on the fixed substrate side of the piezoelectric vibrator are connected in parallel via a conductive member.
【請求項6】 前記導電部材が、前記固定基板である請
求項5に記載のインクジェット式記録ヘッド。
6. The ink jet recording head according to claim 5, wherein the conductive member is the fixed substrate.
【請求項7】 前記固定基板と前記外部接続用の電極が
導電性接着剤を介して接合されている請求項5に記載の
インクジェット式記録ヘッド。
7. The ink jet recording head according to claim 5, wherein the fixed substrate and the electrode for external connection are joined via a conductive adhesive.
【請求項8】 前記固定基板が、金属により構成されて
いる請求項6に記載のインクジェット式記録ヘッド。
8. The ink jet recording head according to claim 6, wherein said fixed substrate is made of metal.
【請求項9】 前記固定基板が、少なくとも表面に金属
層を有するセラミックにより構成されている請求項6に
記載のインクジェット式記録ヘッド。
9. The ink jet recording head according to claim 6, wherein the fixed substrate is made of ceramic having a metal layer on at least the surface.
【請求項10】 前記圧電振動子の列設方向の少なくと
も一端側にはダミーの圧電振動子が設けられ、前記ダミ
ーの圧電振動子の2つの極の内部電極が導電層により短
絡されている請求項1に記載のインクジェット式記録ヘ
ッド。
10. A dummy piezoelectric vibrator is provided on at least one end in the direction in which the piezoelectric vibrators are arranged, and internal electrodes of two poles of the dummy piezoelectric vibrator are short-circuited by a conductive layer. Item 2. An ink jet recording head according to Item 1.
【請求項11】 前記ダミーの圧電振動子は、他の圧電
振動子よりも幅広に構成されている請求項1に記載のイ
ンクジェット式記録ヘッド。
11. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the dummy piezoelectric vibrator is configured to be wider than other piezoelectric vibrators.
【請求項12】 前記圧電振動子が、軸方向に伸縮する
縦振動モードを有する請求項1に記載のインクジェット
式記録ヘッド。
12. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the piezoelectric vibrator has a longitudinal vibration mode that expands and contracts in an axial direction.
【請求項13】 前記内部電極が前記圧電振動子の変位
方向に平行に形成され、一方の極をなす前記内部電極が
一端に露出し、かつ他端から一定の距離まで形成され、
また他方の極をなす前記内部電極が他端に露出し、かつ
一端から一定の距離まで形成されて圧電定数d31として
構成されている請求項1に記載のインクジェット式記録
ヘッド。
13. The internal electrode is formed parallel to the direction of displacement of the piezoelectric vibrator, and the internal electrode forming one pole is exposed at one end and is formed to a certain distance from the other end,
2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the internal electrode forming the other pole is exposed at the other end, and is formed to a certain distance from the one end to form a piezoelectric constant d31.
【請求項14】 前記内部電極が前記圧電振動子の変位
方向に直交して形成され、一方の極をなす内部電極が前
記外部接続用の電極の一方に、また他方の極をなす内部
電極が前記外部接続用の電極の他方に接続して、圧電定
数d33として構成されている請求項1に記載のインクジ
ェット式記録ヘッド。
14. The internal electrode is formed so as to be orthogonal to the direction of displacement of the piezoelectric vibrator, and the internal electrode forming one pole is formed on one of the electrodes for external connection, and the internal electrode forming the other pole is formed on the other. 2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the recording head is connected to the other of the external connection electrodes and configured as a piezoelectric constant d33.
【請求項15】 前記後端側に露出する内部電極を切り
残すように、振動領域がスリットにより歯割りされてい
る請求項13に記載のインクジェット式記録ヘッド。
15. The ink jet recording head according to claim 13, wherein a vibration region is slit by a slit so as to leave the internal electrode exposed on the rear end side.
【請求項16】 外部接続用の電極が、前記圧電振動子
の振動側先端に露出する前記内部電極と接続するものだ
けが形成されている請求項15に記載のインクジェット
式記録ヘッド。
16. The ink jet recording head according to claim 15, wherein only electrodes for external connection are connected to the internal electrodes exposed at the tip of the piezoelectric vibrator on the vibration side.
【請求項17】 前記圧電振動子の振動側先端に露出す
る前記内部電極と接続する外部電極は、前記圧電振動子
の他端よりも中央よりに位置する請求項1に記載のイン
クジェット式記録ヘッド。
17. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the external electrode connected to the internal electrode exposed at the vibration-side tip of the piezoelectric vibrator is located closer to the center than the other end of the piezoelectric vibrator. .
【請求項18】 前記導電層が、導電材料のスパッタリ
ング、導電性塗料、半田付けにより形成されている請求
項1に記載のインクジェット式記録ヘッド。
18. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the conductive layer is formed by sputtering a conductive material, a conductive paint, and soldering.
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US9293683B2 (en) * 2014-05-12 2016-03-22 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Method for connecting piezoelectric element and cable substrate, piezoelectric element having cable substrate, and inkjet head including piezoelectric element with cable substrate

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