JPH11138812A - Ink-jet type recording head, and manufacture of piezoelectric vibrator unit used in the same - Google Patents
Ink-jet type recording head, and manufacture of piezoelectric vibrator unit used in the sameInfo
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- JPH11138812A JPH11138812A JP32040197A JP32040197A JPH11138812A JP H11138812 A JPH11138812 A JP H11138812A JP 32040197 A JP32040197 A JP 32040197A JP 32040197 A JP32040197 A JP 32040197A JP H11138812 A JPH11138812 A JP H11138812A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術の分野】本発明は、圧電材料を介在
させて複数の内部電極を交互に積層した縦振動モードの
圧電振動子を圧力発生手段に使用す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 an ink jet recording head using, as a pressure generating means, a longitudinal vibration mode piezoelectric vibrator in which a plurality of internal electrodes are alternately laminated with a piezoelectric material interposed therebetween.
【0002】[0002]
【従来の技術】縦振動モードの圧電振動子を使用したイ
ンクジェット記録ヘッドは、図9(イ)に示したように
圧力発生室A、インク供給口B,リザーバCを備えた流
路形成基板Dと、流路形成基板Dの一方の面を封止する
弾性板Eと、圧力発生室Aに連通するノズル開口Fを備
えたノズルプレートGとを積層した流路ユニットHと、
圧電振動子ユニットJとの2つの部材を有し、圧電振動
子ユニットJを構成している各圧電振動子Kにより圧力
発生室Aを膨張、収縮させてインク滴をノズル開口Fか
ら吐出させるもので、圧電振動子Kは、振動領域で2つ
の極の内部電極L,Mが圧電材料Nを介してラップする
ように積層され、各内部極に接続するように外部電極
P,Qを作り付けて構成されている。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 9A, an ink jet recording head using a piezoelectric vibrator in a longitudinal vibration mode has a flow path forming substrate D having a pressure generating chamber A, an ink supply port B, and a reservoir C. A channel unit H in which an elastic plate E sealing one surface of the channel forming substrate D and a nozzle plate G having a nozzle opening F communicating with the pressure generating chamber A are stacked;
A piezoelectric vibrator unit having two members, a piezoelectric vibrator unit J, and a piezoelectric vibrator K constituting the piezoelectric vibrator unit J, causing the pressure generating chamber A to expand and contract to discharge ink droplets from the nozzle openings F. In the piezoelectric vibrator K, internal electrodes L and M of two poles are laminated so as to wrap through a piezoelectric material N in a vibration region, and external electrodes P and Q are formed so as to be connected to each internal pole. It is configured.
【0003】このような圧電振動子Kは、複数個分の大
判の圧電振動板を作成し、これを振動子ユニットのサイ
ズ相当の小板に切分け、各小板に外部電極P,Qを作り
付け、さらに各小板の圧電振動板をワイヤソウ等により
一端部に連続部が残るように一定のピッチでスリットを
形成することにより構成されている。In such a piezoelectric vibrator K, a plurality of large-sized piezoelectric vibrating plates are prepared, which are cut into small plates corresponding to the size of a vibrator unit, and external electrodes P and Q are applied to each small plate. The piezoelectric vibrating plate of each small plate is formed with a slit at a constant pitch by a wire saw or the like so that a continuous portion is left at one end.
【0004】しかしながら、大判の圧電振動板を製作す
る段階で、圧電材料の積層工程や、焼成工程で、角部に
欠け等が生じ、この状態で蒸着やスパッタリング等によ
り外部電極P、Qを形成すると、図9(ロ)に示したよ
うに欠損部Rにも導電材料層が形成されて内部電極L,
Mが異極間で導通し、動作不良を生じるという問題があ
る。However, at the stage of manufacturing a large-sized piezoelectric vibrating plate, chipping or the like occurs at the corners in the step of laminating or firing the piezoelectric material. Then, as shown in FIG. 9 (b), a conductive material layer is also formed on the deficient portion R, and the internal electrodes L,
There is a problem that M conducts between the different poles and causes malfunction.
【0005】もとより、厳重な検査によりこのような動
作不良の圧電振動子ユニットが記録ヘッドの構成部品と
して組み込まれることは皆無ではあるが、記録ヘッドの
記録密度の向上を図るため、圧電振動子のサイズが小さ
くなるほど、製造の歩留まりを急速に低下させるという
問題がある。Although a piezoelectric vibrator unit having such a malfunction is not necessarily incorporated as a component of a recording head due to a strict inspection, it is necessary to improve the recording density of the recording head. As the size becomes smaller, there is a problem that the production yield is rapidly reduced.
【0006】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、圧電振動子のエッジ領域での欠損に因
する圧電振動子の動作不良を最小限として、歩留まりの
向上を図ることができるインクジェット式記録ヘッドを
提供することである。The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to improve the yield by minimizing a malfunction of a piezoelectric vibrator due to a defect in an edge region of the piezoelectric vibrator. The object of the present invention is to provide an ink jet recording head capable of performing the following.
【0007】また、本発明の他の目的は同上インクジェ
ット式記録ヘッドに使用する圧電振動子ユニットの製造
方法を提案することである。Another object of the present invention is to propose a method of manufacturing a piezoelectric vibrator unit used in an ink jet recording head.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、軸方向に平行に異なる極の
第1の内部電極と第2の内部電極とをそれぞれ各端面で
のみ露出させ、かつ振動領域でラップするように圧電材
料を介装して積層した圧電定数d31の圧電振動子と、前
記圧電振動子の先端に当接して圧力発生室の容積を膨
張、縮小させる弾性板を有する流路ユニットと、からな
るインクジェット式記録ヘッドにおいて、前記圧電振動
子の前記流路ユニット側の先端から一定の距離をおいて
前記圧電材料に埋め込まれる第1の内部電極の内、外側
に位置するものの先端と前記圧電振動子の先端面との距
離が、他の第1の内部電極の先端と前記先端面との距離
よりも大きく形成するようにした。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve such a problem, according to the present invention, a first internal electrode and a second internal electrode of different poles are exposed only at respective end faces in parallel in the axial direction. A piezoelectric vibrator having a piezoelectric constant d31 laminated with a piezoelectric material interposed therebetween so as to wrap in a vibration region, and an elastic plate which abuts on the tip of the piezoelectric vibrator to expand and reduce the volume of the pressure generating chamber And a flow path unit having: a first internal electrode embedded in the piezoelectric material at a predetermined distance from a front end of the piezoelectric vibrator on the flow path unit side, outside of the first internal electrode embedded in the piezoelectric material. The distance between the tip of the piezoelectric element and the tip face of the piezoelectric vibrator is set to be larger than the distance between the tip of the other first internal electrode and the tip face.
【0009】[0009]
【作用】欠けが生じ易いエッジ部における第1の内部電
極と、第2の内部電極に接続する外部電極との距離が長
いため、欠損部に外部電極用の導電層が形成されても他
の極である第1の内部電極との接触が防止される。The distance between the first internal electrode and the external electrode connected to the second internal electrode at the edge where chipping is likely to occur is long, so that even if a conductive layer for the external electrode is formed in the defective part, the other electrode may not be formed. Contact with the first internal electrode, which is a pole, is prevented.
【0010】[0010]
【発明の実施の態様】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図1は本発明の一実施
例を示すものであって、本発明が特徴とする圧電振動子
ユニット1は、軸方向に平行に異なる極の内部電極2、
3をそれぞれ一端で露出させ、かつ振動領域でラップす
るように圧電材料4を介装して積層した圧電振動子5
を、図2に示したように固定基板6に一定ピッチで配置
して構成されている。なお、図中符号7、7は、圧電振
動子の列設方向の端部に設けた圧電振動子ユニット位置
決め用のダミーの圧電振動子を示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. A piezoelectric vibrator unit 1 according to the present invention includes an internal electrode 2 having different poles parallel to an axial direction.
The piezoelectric vibrators 5 are laminated with a piezoelectric material 4 interposed therebetween so as to expose one end of each of the piezoelectric vibrators 3 and wrap in the vibrating region.
Are arranged on the fixed substrate 6 at a constant pitch as shown in FIG. Reference numerals 7 in the drawing denote dummy piezoelectric vibrators for positioning the piezoelectric vibrator unit provided at the ends of the piezoelectric vibrators in the row direction.
【0011】各圧電振動子5の先端、後端の内部電極
2、3の露出面から固定基板6の表面側にかけては、駆
動信号を供給するフレキシブルケーブル8との接続部を
形成する外部電極9、10が蒸着やスパッタリングによ
り形成されている。From the exposed surfaces of the internal electrodes 2 and 3 at the front and rear ends of each piezoelectric vibrator 5 to the front side of the fixed substrate 6, external electrodes 9 forming connection portions with a flexible cable 8 for supplying a drive signal are provided. And 10 are formed by vapor deposition or sputtering.
【0012】圧電振動子5の後端側に露出し、先端側で
は端部2aが圧電材料4に埋設される内部電極2’、
2、2、‥‥の内、外側に位置するもの2’は、先端面
からの距離L1が他の内部電極2、2、‥‥と先端面と
の距離L2よりも大きくなるように形成されている。An internal electrode 2 ′, which is exposed at the rear end of the piezoelectric vibrator 5 and whose end 2 a is buried in the piezoelectric material 4 at the front end,
Of the 2, 2 and ‥‥, those 2 ′ located outside are formed such that the distance L1 from the tip surface is larger than the distance L2 between the other internal electrodes 2, 2, ‥‥ and the tip surface. ing.
【0013】流路形成ユニット11は、リザーバ12、
インク供給口13、及び圧力発生室14を区画、形成す
る流路形成基板15と、圧電振動子5の先端に当接して
圧力発生室14の容積を膨張、縮小させる弾性板16
と、流路形成基板15の他方の面を封止して圧力発生室
14のインクをインク滴として吐出させるノズル開口1
7を備えたノズルプレート18とを液密に積層して構成
されている。The channel forming unit 11 includes a reservoir 12,
A flow path forming substrate 15 that partitions and forms the ink supply port 13 and the pressure generating chamber 14, and an elastic plate 16 that abuts against the tip of the piezoelectric vibrator 5 to expand and reduce the volume of the pressure generating chamber 14.
And a nozzle opening 1 for sealing the other surface of the flow path forming substrate 15 and discharging the ink in the pressure generating chamber 14 as ink droplets.
And a nozzle plate 18 provided with the nozzle 7.
【0014】流路形成ユニット11は、ヘッドホルダ1
9の開口面19aに固定され、また圧電振動子ユニット
1は、圧電振動子5の先端に接着剤を塗布して弾性板1
6のアイランド部16aに当接させ、固定基板6とヘッ
ドホルダ19とを接着剤で固定されてインクジェット式
記録ヘッドが構成されている。The flow path forming unit 11 includes the head holder 1
The piezoelectric vibrator unit 1 is fixed to the opening surface 19a of the piezoelectric vibrator 9 and the elastic plate 1
6, the fixed substrate 6 and the head holder 19 are fixed by an adhesive to form an ink jet recording head.
【0015】この実施例において、インク滴を吐出させ
るべきノズル開口17に連通する圧力発生室14に対向
する圧電振動子5に駆動信号を印加すると、圧電振動子
5が収縮、膨張して、圧力発生室14を膨張、収縮させ
る。これによりリザーバ12のインクがインク供給口1
3を介して圧力発生室14に流れ込み、ついで圧力発生
室14のインクが加圧されてノズル開口17からインク
滴として吐出する。In this embodiment, when a drive signal is applied to the piezoelectric vibrator 5 facing the pressure generating chamber 14 communicating with the nozzle opening 17 from which ink droplets are to be ejected, the piezoelectric vibrator 5 contracts and expands, and the pressure is increased. The generation chamber 14 is expanded and contracted. As a result, the ink in the reservoir 12 is
3 flows into the pressure generating chamber 14, and then the ink in the pressure generating chamber 14 is pressurized and discharged from the nozzle opening 17 as an ink droplet.
【0016】ところで、大判の圧電振動板を製造する過
程で、エッジ部に欠け等が生じることがある。この欠け
が存在する状態で導電材料の蒸着やスパッタリング等に
より外部電極9が作り付けられると、図3に示したよう
に欠損部Rにも導電層9’が形成されることになるが、
内部電極2、2、の内、外側に位置する内部電極2’
は、内側に位置する内部電極よりも欠損部Rよりも後端
に位置するから、若干の欠けでは導電層9’は、内部電
極2と他の極の内部電極3とを跨いでは形成されず、し
たがって異なる極の内部電極が導通等の事態を引き起こ
すことにはならない。By the way, in the process of manufacturing a large-sized piezoelectric diaphragm, chipping or the like may occur at an edge portion. When the external electrode 9 is formed by vapor deposition or sputtering of a conductive material in a state where the chipping is present, a conductive layer 9 ′ is also formed at the defect R as shown in FIG.
Internal electrode 2 ′ located on the outside of the internal electrodes 2, 2
Is located at the rear end of the deficient portion R with respect to the internal electrode located inside, the conductive layer 9 ′ is not formed over the internal electrode 2 and the internal electrode 3 of another pole with a slight chipping. Therefore, the internal electrodes of different poles do not cause a situation such as conduction.
【0017】なお、上述の実施例のおいては、最外側の
内部電極2’、2’だけを後退させるようにしている
が、図4(イ)に示したように先端に露出しない内部電
極の内、中心部に位置する内部電極2を最長として、中
心部から離れる内部電極2”、2’ほど短くなるように
形成すると、欠損部に形成される導電層による異極の内
部電極間での導通をより確実に防止することができる。In the above-described embodiment, only the outermost inner electrodes 2 'and 2' are retracted. However, as shown in FIG. When the internal electrode 2 located at the center is made the longest and the internal electrodes 2 ″ and 2 ′ that are away from the center are formed so as to be shorter, the internal electrodes having different polarities due to the conductive layer formed in the defective portion are formed. Can be prevented more reliably.
【0018】また、図4(ロ)に示したように先端に露
出せず、かつ最外側に位置する内部電極2’と外部電極
9との圧電材料4の層厚Gを、他の内部電極に挟まれる
圧電材料4の層厚よりも厚くすると、図4(イ)と同様
に欠損部に形成される導電層による異極の内部電極間で
の導通をより確実に防止することができる。Further, as shown in FIG. 4B, the layer thickness G of the piezoelectric material 4 between the inner electrode 2 'and the outer electrode 9 which are not exposed at the tip and which are located on the outermost side is changed to the other inner electrodes. When the thickness is larger than the layer thickness of the piezoelectric material 4 sandwiched between the electrodes, conduction between the internal electrodes having different polarities due to the conductive layer formed in the defective portion can be more reliably prevented as in FIG.
【0019】図5乃至図7は、このような圧電振動子5
の製造方法に一実施例を示すものであって、表面が平坦
な定盤20に、複数枚分のサイズを有し、かつ各層厚み
に予め成形された圧電材料のグリーンシート21を載置
する(図5(I))。FIGS. 5 to 7 show such a piezoelectric vibrator 5.
In this embodiment, a green sheet 21 of a piezoelectric material having a size corresponding to a plurality of sheets and formed in advance to a thickness of each layer is placed on a surface plate 20 having a flat surface. (FIG. 5 (I)).
【0020】これの表面に一方の内部電極3の内、最外
側に位置するパターン、つまりグリーシートの先端21
aからL1だけ非形成領域とするパターンを備えたマス
クを使用して導電材料の層22を形成し(図5(I
I))、前述と同サイズの圧電材料のグリーンシート2
1を重ねる(図5(III))。The outermost pattern of one of the internal electrodes 3 on the surface thereof, that is, the tip 21 of the green sheet
A layer 22 of a conductive material is formed using a mask having a pattern in which only L1 is a non-forming region from a (FIG. 5 (I
I)), Green sheet 2 of piezoelectric material of the same size as above
1 (FIG. 5 (III)).
【0021】他方の極となる内部電極3を形成するパタ
ーンを備えたマスクを使用して、グリーンシートの端部
21aから振動領域に相当する幅L3を形成領域とする
ように導電材料の層23を形成し(図6(I))、前述
と同サイズの圧電材料のグリーンシート21を重ねる
(図6(II))。Using a mask provided with a pattern for forming the internal electrode 3 serving as the other pole, the conductive material layer 23 is formed so that the width L3 corresponding to the vibrating region is set as the forming region from the end 21a of the green sheet. Is formed (FIG. 6 (I)), and a green sheet 21 of a piezoelectric material having the same size as that described above is laminated (FIG. 6 (II)).
【0022】グリーシートの先端21aからL2だけ非
形成領域とするパターンを備えたマスクを使用して導電
材料の層22’を形成する(図6(III))。このよう
な工程を繰り返し、一方の極となる内部電極の内、最外
側となるもう一方の内部電極2’を形成する場合には、
図5(II)の工程と同様に、グリーシートの先端21a
からL1だけ非形成領域とするパターンを備えたマスク
を使用して導電材料の層22を形成し、圧電材料のグリ
ーンシート21を重ねる。所定の厚みまで積層が終了し
た段階で、グリーンシートを乾燥させてから焼成する。A layer 22 'of a conductive material is formed using a mask having a pattern in which only L2 is not formed from the front end 21a of the green sheet (FIG. 6 (III)). When such a process is repeated to form another outer electrode 2 ′ which is the outermost one of the internal electrodes which become one pole,
As in the step of FIG. 5 (II), the front end 21a of the green sheet
Then, a layer 22 of a conductive material is formed using a mask having a pattern in which only the area from L1 to L1 is not formed, and a green sheet 21 of a piezoelectric material is overlaid. At the stage where the lamination has been completed to a predetermined thickness, the green sheet is dried and then fired.
【0023】これにより、複数枚分の圧電振動板が完成
するから、表面にフレキシブルケーブルとの接続用の電
極となる外部電極33、36をスパッタリングや蒸着に
より形成し、これら電極33、36に電圧を印加して所
定の分極処理を行った後、圧電振動子ユニットに相当す
るサイズの小板に切分ける。As a result, a plurality of piezoelectric vibrating plates are completed. External electrodes 33 and 36 serving as electrodes for connection to a flexible cable are formed on the surface by sputtering or vapor deposition, and a voltage is applied to these electrodes 33 and 36. Is applied to perform a predetermined polarization process, and then cut into small plates of a size corresponding to the piezoelectric vibrator unit.
【0024】小板に切分けられた圧電材料板30を固定
基板31に位置決めして(図7(I))接着剤で固定し
(図7(II))、少なくとも先端側で外部電極33によ
り導通された導電層23と、この外部電極層33とを共
に分離できる程度の位置まで、先端からワイヤソウ等の
切断手段34によりスリット35を形成して歯割りする
ことにより圧電振動子5が完成する。なお、スリット3
5は、その終端が図示したように圧電振動子の配列面に
対して斜めとなるように形成したり、また垂直となるよ
うに形成されている。The piezoelectric material plate 30 cut into small plates is positioned on a fixed substrate 31 (FIG. 7 (I)) and fixed with an adhesive (FIG. 7 (II)). The piezoelectric vibrator 5 is completed by forming a slit 35 with a cutting means 34 such as a wire saw from the tip and dividing the conductive layer 23 so that the conductive layer 23 and the external electrode layer 33 can be separated from each other. . In addition, slit 3
5 is formed so that its end is oblique to the arrangement surface of the piezoelectric vibrators as shown in the figure, or is formed so as to be perpendicular.
【0025】このように先端側の外部電極層33を分離
し、また後端側の外部電極36を連続させることができ
る状態でスリット35を形成することにより、外部電極
33をセレクト電極に形成することができ、また外部電
極36を可及的に電気抵抗が小さな共通電極として使用
することができる。As described above, the external electrode 33 is formed as a select electrode by forming the slit 35 in a state where the external electrode layer 33 on the front end side can be separated and the external electrode 36 on the rear end side can be connected. In addition, the external electrode 36 can be used as a common electrode having as small an electric resistance as possible.
【0026】なお、上述の実施例においては、圧電振動
子の不活性領域を固定基板に固定するようにしている
が、図8に示したように非振動領域側の端面を固定基板
37の表面に固定するようにしても同様の作用を奏する
ことは明らかである。In the above embodiment, the inactive region of the piezoelectric vibrator is fixed to the fixed substrate. However, as shown in FIG. It is clear that the same effect is obtained even if the fixing is performed.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
圧電振動子の流路ユニット側の先端から一定の距離をお
いて圧電材料に埋め込まれる第1の内部電極の内、外側
に位置するものの先端と圧電振動子の先端面との距離
が、他の第1の内部電極のそれよりも大きく形成したの
で、欠けが生じ易いエッジ部における第1の内部電極
と、第2の内部電極に接続する外部電極との間に長い距
離を確保できて、欠損部の外部電極用の導電層との接触
を防止することができる。As described above, in the present invention,
Of the first internal electrodes embedded in the piezoelectric material at a fixed distance from the front end of the piezoelectric vibrator on the side of the flow path unit, the distance between the front end of the first internal electrode and the front end surface of the piezoelectric vibrator is different from that of the other. Since the first internal electrode is formed larger than that of the first internal electrode, a long distance can be secured between the first internal electrode at the edge portion where chipping is likely to occur and the external electrode connected to the second internal electrode. The contact of the portion with the conductive layer for the external electrode can be prevented.
【図1】図(イ)、(ロ)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断面図、及び圧電振動子
の先端を拡大して示す図である。FIGS. 1A and 1B are a cross-sectional view showing an embodiment of an ink jet recording head according to the present invention, and an enlarged view showing a tip of a piezoelectric vibrator.
【図2】同上記録ヘッドに使用する圧電振動子ユニット
の一実施例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing one embodiment of a piezoelectric vibrator unit used for the recording head.
【図3】同上圧電振動子ユニットの圧電振動子の先端を
拡大して示す図である。FIG. 3 is an enlarged view showing a tip of a piezoelectric vibrator of the piezoelectric vibrator unit.
【図4】図(イ)、(ロ)は、それぞれ本発明のインク
ジェット式記録ヘッドの他の実施例を圧電振動子の形態
で示す図である。FIGS. 4A and 4B are diagrams showing another embodiment of the ink jet recording head of the present invention in the form of a piezoelectric vibrator.
【図5】図(I)乃至(III)は、同上圧電振動子ユニッ
トの製造方法の内、圧電振動板の製造方法の前半の工程
を示す図である。FIGS. 5 (I) to (III) are diagrams showing the first half of a method for manufacturing a piezoelectric vibrating plate in the method for manufacturing a piezoelectric vibrator unit according to the first embodiment.
【図6】図(I)乃至(III)は、同上圧電振動子ユニッ
トの製造方法の内、圧電振動板の製造方法の後半の工程
を示す図である。FIGS. 6 (I) to (III) are views showing the latter half of the method of manufacturing the piezoelectric vibrating plate in the method of manufacturing the piezoelectric vibrator unit.
【図7】図(I)乃至(III)は、同上圧電振動子ユニッ
トの製造方法の内、圧電振動板を用いて圧電振動子を形
成する工程を示す図である。FIGS. 7 (I) to (III) are diagrams showing steps of forming a piezoelectric vibrator using a piezoelectric vibrating plate in the method of manufacturing the piezoelectric vibrator unit of the above.
【図8】本発明の他の実施例を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing another embodiment of the present invention.
【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、及びこれの圧電振動子の先端を拡
大して示す図である。FIGS. 9A and 9B are enlarged views of a conventional ink jet recording head and a tip of a piezoelectric vibrator thereof.
1 圧電振動子ユニット 2、2’ 一方の極の内部電極 3 他方の極の内部電極 4 圧電材料 5 圧電振動子 6 固定基板 11 流路形成ユニット 12 リザーバ 13 インク供給口 14 圧力発生室 17 ノズル開口 R 欠損部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric vibrator unit 2, 2 'Internal electrode of one pole 3 Internal electrode of the other pole 4 Piezoelectric material 5 Piezoelectric vibrator 6 Fixed substrate 11 Flow path forming unit 12 Reservoir 13 Ink supply port 14 Pressure generation chamber 17 Nozzle opening R missing part
Claims (16)
極と第2の内部電極とをそれぞれ各端面でのみ露出さ
せ、かつ振動領域でラップするように圧電材料を介装し
て積層した圧電定数d31の圧電振動子と、 前記圧電振動子の先端に当接して圧力発生室の容積を膨
張、縮小させる弾性板を有する流路ユニットと、 からなるインクジェット式記録ヘッドにおいて、 前記圧電振動子の前記流路ユニット側の先端から一定の
距離をおいて前記圧電材料に埋め込まれる第1の内部電
極の内、外側に位置するものの先端と前記圧電振動子の
先端面との距離が、他の第1の内部電極の先端と前記先
端面との距離よりも大きく形成されているインクジェッ
ト式記録ヘッド。1. A first internal electrode and a second internal electrode having different polarities in parallel in an axial direction are respectively exposed only at respective end faces, and are laminated with a piezoelectric material interposed therebetween so as to wrap in a vibration region. A piezoelectric vibrator having a piezoelectric constant d31, and a flow path unit having an elastic plate which abuts on the tip of the piezoelectric vibrator to expand and reduce the volume of the pressure generating chamber. Of the first internal electrodes embedded in the piezoelectric material at a fixed distance from the front end of the piezoelectric element on the side of the flow path unit, the distance between the front end of the first internal electrode and the front end surface of the piezoelectric vibrator is other than An ink jet recording head formed to be larger than the distance between the tip of the first internal electrode and the tip surface.
供給口、及び圧力発生室を区画、形成する流路形成基板
と、前記圧電振動子の先端に当接して前記圧力発生室の
容積を膨張、収縮させる弾性板と、前記流路形成基板の
他方の面を封止してインク滴を吐出させるノズル開口を
備えたノズルプレートとを液密に積層して構成されてい
る請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッド。2. A flow path unit, wherein a flow path unit partitions and forms a reservoir, an ink supply port, and a pressure generation chamber, and a volume of the pressure generation chamber is expanded by contacting a tip of the piezoelectric vibrator. 2. A liquid-tight stack comprising: an elastic plate to be contracted; and a nozzle plate having a nozzle opening for discharging an ink droplet by sealing the other surface of the flow path forming substrate. Inkjet recording head.
面との距離が、中央領域を頂点とするようにして徐々に
長く設定されている請求項1に記載のインクジェット式
記録ヘッド。3. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the distance between the first internal electrode and the front end surface of the piezoelectric vibrator is set to be gradually longer so that a central region is a vertex.
の前記圧電材料の層が、他の領域の前記内部電極間より
も厚く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 layer of the piezoelectric material outside the outermost first internal electrode is formed thicker than between the internal electrodes in other regions. .
振動領域の端面で並列に接続し、また前記各圧電振動子
の第2の内部電極を振動領域の端面で並列に接続する外
部電極を備えた請求項1に記載のインクジェット式記録
ヘッド。5. A first internal electrode of each of the piezoelectric vibrators is connected in parallel at an end surface of a non-vibration region, and a second internal electrode of each of the piezoelectric vibrators is connected in parallel at an end surface of a vibration region. 2. The ink jet recording head according to claim 1, further comprising an external electrode.
通電極として、また第2の内部電極に接続する外部電極
がセレクト電極としてフレキシブルケーブルに接続され
ている請求項5に記載のインクジェット式記録ヘッド。6. The ink-jet type according to claim 5, wherein the external electrode connected to the first internal electrode is connected as a common electrode, and the external electrode connected to the second internal electrode is connected to a flexible cable as a select electrode. Recording head.
圧電振動子ユニットを構成する全ての前記圧電振動子と
並列に接続されている請求項5に記載のインクジェット
式記録ヘッド。7. An external electrode connected to the first internal electrode,
The ink jet recording head according to claim 5, wherein the ink jet recording head is connected in parallel with all of the piezoelectric vibrators constituting the piezoelectric vibrator unit.
定基板に固定されて圧電振動子ユニットに構成されてい
る請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッド。8. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the piezoelectric vibrator has a non-vibration area fixed to a fixed substrate to constitute a piezoelectric vibrator unit.
面を前記固定基板に固定されている請求項5に記載のイ
ンクジェット式記録ヘッド。9. The ink jet recording head according to claim 5, wherein the piezoelectric vibrator has a side surface of the non-vibration region fixed to the fixed substrate.
端面を前記固定基板に固定されている請求項5に記載の
インクジェット式記録ヘッド。10. The ink jet recording head according to claim 5, wherein said piezoelectric vibrator has an end surface of said non-vibration region fixed to said fixed substrate.
なる極の内部電極をそれぞれ一端で露出させ、かつ振動
領域でラップするように圧電材料を介装して積層した圧
電定数d31の圧電振動板に、スリットを形成して構成さ
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。11. A piezoelectric element having a piezoelectric constant d31 in which the piezoelectric vibrator is laminated with a piezoelectric material interposed therebetween such that internal electrodes of different poles are exposed at one end in parallel with the axial direction and wrapped in a vibration region. 2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein a slit is formed in the diaphragm.
ている請求項11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 11, wherein the slit is formed in a vibration area.
子の配列面に対して傾斜している請求項12に記載のイ
ンクジェット式記録ヘッド。13. The ink jet recording head according to claim 12, wherein an end face of the slit is inclined with respect to an arrangement surface of the piezoelectric vibrators.
子の配列面に対して垂直である請求項12に記載のイン
クジェット式記録ヘッド。14. The ink jet recording head according to claim 12, wherein an end face of the slit is perpendicular to an arrangement surface of the piezoelectric vibrators.
前記圧電材料の一方の端面に、外側に位置するもの程、
幅の広い非形成領域を残す第1の導電材料の層と、前記
圧電材料の他方の端面に一定幅の非形成領域を残す第2
の導電材料の層とを交互に形成する工程と、所定の厚み
まで積層が終了した段階で焼成する工程と、表面に接続
用の外部電極を形成する工程と、非振動領域を固定基板
に固定して非振動領域側に連続部を残すようにスリット
を形成して歯割りする工程とからなるインクジェット式
記録ヘッド用の圧電振動子ユニットの製造方法。15. A piezoelectric material having a predetermined size and thickness,
On one end face of the piezoelectric material, the one located on the outside,
A layer of a first conductive material that leaves a wide non-forming region, and a second layer that leaves a non-forming region of a constant width on the other end surface of the piezoelectric material.
A step of alternately forming layers of a conductive material, a step of baking when the lamination to a predetermined thickness is completed, a step of forming external electrodes for connection on the surface, and fixing the non-vibration region to the fixed substrate Forming a slit so as to leave a continuous portion on the non-vibration area side, and splitting the teeth, thereby manufacturing a piezoelectric vibrator unit for an ink jet recording head.
を残すように形成される請求項15に記載のインクジェ
ット式記録ヘッド用の圧電振動子ユニットの製造方法。16. The method according to claim 15, wherein the slit is formed so as to leave a continuous portion in a non-vibration area.
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