Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP3311514B2 - Ink jet head and method of manufacturing the same - Google Patents

Ink jet head and method of manufacturing the same

Info

Publication number
JP3311514B2
JP3311514B2 JP24662294A JP24662294A JP3311514B2 JP 3311514 B2 JP3311514 B2 JP 3311514B2 JP 24662294 A JP24662294 A JP 24662294A JP 24662294 A JP24662294 A JP 24662294A JP 3311514 B2 JP3311514 B2 JP 3311514B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric element
substrate
jet head
piezoelectric elements
ink jet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP24662294A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08108534A (en
Inventor
妙子 村井
修三 松本
道夫 梅沢
哲郎 廣田
修 成瀬
秀行 牧田
善久 太田
勉 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP24662294A priority Critical patent/JP3311514B2/en
Publication of JPH08108534A publication Critical patent/JPH08108534A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3311514B2 publication Critical patent/JP3311514B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットヘッド
及びその製造方法に関し、特にオンデマンド型インクジ
ェットヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet head and a method for manufacturing the same, and more particularly to an on-demand type ink jet head.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット記録方式は、ヘッドを記
録紙上に接触することなく記録することができると共
に、記録プロセスが非常に単純であることやカラー記録
にも適することなどから注目されている。従前、このイ
ンクジェット記録方式として種々の方式が提案されてい
るが、現在では、記録信号が入力されたときにのみイン
クを吐出する所謂ドロップオンデマンド(DOD)方式
が主流になっている。そして、DOD方式の中には、所
謂バブルジェット方式とピエゾアクチュエータ方式があ
る。
2. Description of the Related Art The ink jet recording system has attracted attention because it can record without contacting a head on recording paper, and has a very simple recording process and is suitable for color recording. Conventionally, various methods have been proposed as the ink jet recording method, but at present, the so-called drop-on-demand (DOD) method in which ink is ejected only when a recording signal is input has become mainstream. The DOD method includes a so-called bubble jet method and a piezo actuator method.

【0003】前者のバブルジェット方式は、熱エネルギ
ーによってインク中に発生するバブルを利用するもので
あり、例えば特公昭61−59913号公報に記載され
ているように、インク流路中にアクチュエータに相当す
るヒータを配設し、このヒータでインクを直接瞬間加熱
することでヒータ表面にバブルを発生させ、このときの
インク流路内の圧力上昇によってインクを液滴化してノ
ズルから飛翔させる方式である。この方式では、ヒータ
加熱のための通電時間は5〜10μsecであり、ヒータ
表面温度は300℃にまで達する。
The former bubble jet method utilizes bubbles generated in ink by thermal energy. For example, as described in Japanese Patent Publication No. 61-59913, an equivalent of an actuator is provided in an ink flow path. In this method, a bubble is generated on the surface of the heater by directly and instantaneously heating the ink with the heater, and the ink is turned into droplets by the pressure increase in the ink flow path at this time to fly from the nozzle. . In this method, the energization time for heating the heater is 5 to 10 μsec, and the surface temperature of the heater reaches 300 ° C.

【0004】このバブルジェット方式は、アクチュエー
タに相当するヒータが非常に小さく、ヘッドの高集積
化、小型化が容易であるという利点を有する反面、ヒー
タによる基板温度の上昇があるために、繰り返し駆動周
波数をあまり高くできず、また、ヒータによって直接イ
ンクを加熱するために、使用できるインクの種類が制約
されるという欠点がある。
The bubble jet method has the advantage that the heater corresponding to the actuator is very small and the head is highly integrated and easy to miniaturize. On the other hand, since the heater raises the substrate temperature, it is repeatedly driven. There are drawbacks that the frequency cannot be too high, and that the type of ink that can be used is limited because the ink is directly heated by the heater.

【0005】これに対して、後者のピエゾアクチュエー
タ方式には、例えば特公昭60−8953号公報に記載
されているように、液室を形成する容器の壁面にノズル
を形成し、このノズルに対向して液室内に圧電素子を配
設し、この圧電素子を駆動することによってノズル領域
に動圧を生じさせて、インクを液滴化してノズルから飛
翔させる方式(以下「第1方式」という。)と、例えば
特開平3−10846号公報に記載されているように、
加圧液室を構成する壁面を変形可能な構造として、この
変形可能な壁面の外側に圧電素子を設け、この圧電素子
を用いて加圧液室の壁面を変形させてその内容積を変化
させることで、インクに圧力を与えて液滴化してノズル
から飛翔させる方式(以下「第2方式」という。)があ
る。このピエゾアクチュエータ方式では、圧電素子前面
のノズル領域あるいは加圧液室のパルス的な圧力上昇が
必要であり、圧電素子に印加される電圧波形は数μsec
〜数10μsecの立ち上がり時間に設定され、インクの
補給は圧電素子の変位を元に戻すことによって行われ
る。
On the other hand, in the latter piezo actuator system, as described in Japanese Patent Publication No. 60-8953, for example, a nozzle is formed on a wall surface of a container forming a liquid chamber, and the nozzle is opposed to the nozzle. Then, a piezoelectric element is disposed in the liquid chamber, and by driving the piezoelectric element, a dynamic pressure is generated in the nozzle area, so that the ink is formed into droplets and fly from the nozzles (hereinafter, referred to as a “first method”). ) And, for example, as described in JP-A-3-10846,
As a structure in which the wall constituting the pressurized liquid chamber is deformable, a piezoelectric element is provided outside the deformable wall, and the wall of the pressurized liquid chamber is deformed by using the piezoelectric element to change its internal volume. Thus, there is a method (hereinafter, referred to as “second method”) in which ink is given pressure to form droplets and fly from nozzles. This piezo actuator method requires a pulse-like pressure increase in the nozzle area or the pressurized liquid chamber in front of the piezoelectric element, and the voltage waveform applied to the piezoelectric element is several μsec.
The rise time is set to about several tens of microseconds, and the supply of ink is performed by returning the displacement of the piezoelectric element.

【0006】このピエゾアクチュエータ方式の内の液室
内に圧電素子を配設する第1の方式にあっては、圧電素
子がインクに直接接触するという問題は解消されていな
いが、加圧液室を設けて圧電素子でその加圧液室の変形
可能な壁面を変形させる第2の方式にあっては、圧電素
子がインクに直接接触せず、さらに、圧電素子の発熱も
無視できるため、使用するインク種類の制約がないとい
う利点がある反面、多チャンネル化(ここで、「チャン
ネル」とは、それぞれ1個の圧電素子、加圧液室及びノ
ズルから構成される部分をいう。)が難しいという欠点
がある。
In the first method in which a piezoelectric element is disposed in a liquid chamber in the piezo actuator method, the problem that the piezoelectric element directly contacts the ink is not solved, but the pressurized liquid chamber is formed. In the second method in which the deformable wall surface of the pressurized liquid chamber is deformed by the piezoelectric element, the piezoelectric element does not directly contact the ink, and furthermore, the heat generated by the piezoelectric element can be neglected. Although there is an advantage that there is no restriction on the kind of ink, it is difficult to increase the number of channels (here, “channel” means a portion composed of one piezoelectric element, a pressurized liquid chamber, and a nozzle). There are drawbacks.

【0007】従来、第2のピエゾアクチュエータ方式に
おいて、多チャンネル化を図ったインクジェットヘッド
としては、例えば特開平4−16353号公報に開示さ
れているように、圧電材からなるグリーンシートを焼結
して形成した基板となる下側圧電素子プレート上に下側
導電体層を設け、この下側導電体層上に駆動用圧電素子
となる上側圧電素子プレートを設け、更にこの上側圧電
素子プレート上に上側導電体層を設けた積層体を形成
し、この積層体を上側導電体層から下側導電体層までの
深さで切断加工して上下面に導電体層を有する2つの圧
電素子プレートに分割し、更にこの2つの圧電素子プレ
ートを前記切断方向と直交する方向で切断加工して多数
の圧電素子に分割することで、列設された複数の圧電素
子からなる圧電素子列を2列配列し、これら圧電素子列
の上面、すなわち上側導電体膜上面にノズルに連通する
加圧液室を配置したものがある。
Conventionally, in the second piezo actuator system, a multi-channel ink jet head is manufactured by sintering a green sheet made of a piezoelectric material as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 4-16353. A lower conductor layer is provided on a lower piezoelectric element plate which is a substrate formed by forming an upper piezoelectric element plate serving as a driving piezoelectric element on the lower conductor layer, and further on the upper piezoelectric element plate. A laminate having an upper conductor layer is formed, and the laminate is cut at a depth from the upper conductor layer to the lower conductor layer to form two piezoelectric element plates having conductor layers on upper and lower surfaces. The piezoelectric element is divided into a plurality of piezoelectric elements by dividing the two piezoelectric element plates into a plurality of piezoelectric elements by cutting in a direction orthogonal to the cutting direction. The arranged two rows, the upper surface of the piezoelectric element array, that is, those disposed pressurized liquid chamber communicating with the nozzle to the upper conductive film top surface.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに基板上に列設された複数の圧電素子からなる2つの
圧電素列を配置したインクジェットヘッドにおいては、
個々の圧電素子の電極間に所定の駆動パルスを印加する
ために、それらの電極を外部の共通電極や駆動用個別電
極に接続しなければならないが、高集積するほど外部の
電極との接続が困難になる。
By the way, as described above, in an ink jet head in which two piezoelectric element arrays each composed of a plurality of piezoelectric elements arranged on a substrate are arranged,
In order to apply a predetermined drive pulse between the electrodes of the individual piezoelectric elements, those electrodes must be connected to external common electrodes and individual driving electrodes. It becomes difficult.

【0009】特に、上述した従来のインクジェットヘッ
ドのように、1枚の圧電素子プレートを2枚の圧電素子
プレートに分割し、更にこれら2枚の圧電素子プレート
を個々の圧電素子に切断加工した後、個々の圧電素子に
外部の電極を接続することは極めて困難であり、圧電素
子として積層型圧電素子を用いる場合にはその電極接続
作業が一層困難になる。
In particular, as in the above-described conventional ink jet head, one piezoelectric element plate is divided into two piezoelectric element plates, and these two piezoelectric element plates are cut into individual piezoelectric elements. It is extremely difficult to connect an external electrode to each piezoelectric element, and when a laminated piezoelectric element is used as the piezoelectric element, the electrode connection work becomes more difficult.

【0010】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、多チャンネル(マルチノズル)のインクジェッ
トヘッドにおける電極の取出しを容易にし、組立て工程
の簡略化、生産効率、歩留りの向上を図ることを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and makes it easy to take out electrodes in a multi-channel (multi-nozzle) ink jet head, thereby simplifying an assembling process, improving production efficiency, and improving yield. The purpose is to:

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項1のインクジェットヘッドは、基板上に所定
のピッチで列設された複数の圧電素子からなる圧電素子
列を少なくとも2列配列したインクジェットヘッドにお
いて、前記2列の圧電素子列の各圧電素子の両端面には
それぞれ端面電極が形成され、各圧電素子列の対向する
端面側の端面電極が前記基板上の各圧電素子列間に設け
られた共通電極に接続され、各圧電素子列の対向しない
端面側の端面電極が前記基板上に設けられた個別電極に
接続され、この基板上の個別電極は前記複数の圧電素子
の列設方向と直交する方向に形成された分割溝にて各圧
電素子毎に独立して分割されている構成とした。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an ink jet head comprising at least two rows of piezoelectric elements which are arranged at a predetermined pitch on a substrate. In the ink-jet head, end electrodes are respectively formed on both end faces of each of the piezoelectric elements of the two rows of the piezoelectric elements, and end electrodes on opposite end faces of each of the piezoelectric element rows are provided between the respective piezoelectric element rows on the substrate. Are connected to a common electrode provided on the substrate, and an end surface electrode on an end surface side of each piezoelectric element row that is not opposed is connected to an individual electrode provided on the substrate, and the individual electrode on this substrate is a row of the plurality of piezoelectric elements. Each piezoelectric element is independently divided by a dividing groove formed in a direction perpendicular to the setting direction.

【0012】請求項2のインクジェットヘッドは、上記
請求項1のインクジェットヘッドにおいて、前記基板上
には各圧電素子列間に前記複数の圧電素子の列設方向に
前記分割溝より深い共通溝が形成され、この共通溝内に
前記共通電極が形成されている構成とした。
According to a second aspect of the present invention, in the inkjet head of the first aspect, a common groove deeper than the dividing groove is formed between the piezoelectric element rows in a direction in which the plurality of piezoelectric elements are arranged on the substrate. The common electrode is formed in the common groove.

【0013】請求項3のインクジェットヘッドは、基板
上に列設された複数の圧電素子からなる圧電素子列を少
なくとも2列配列したインクジェットヘッドの製造方法
において、基板上に予め個別電極用パターンを形成し、
それぞれ両端面に端面電極を形成した2枚の圧電素子プ
レートを前記基板上に並列に独立して、かつ各圧電素子
プレートの一方の端面電極が対向する状態で接合した
後、これら2枚の圧電素子プレート及び基板上の個別電
極用パターンを所定のピッチで同時に切断加工して、前
記2枚の圧電素子プレートをそれぞれ各圧電素子列を構
成する前記複数の圧電素子に分割すると同時に、前記基
板上の個別電極用パターンを各圧電素子毎の個別電極に
分割する。
According to a third aspect of the present invention, in the method of manufacturing an ink jet head in which at least two rows of piezoelectric elements are arranged on a substrate, a pattern for an individual electrode is previously formed on the substrate. And
The two piezoelectric elements plates respectively forming the end face electrodes on both end surfaces independently in parallel on the substrate, and the piezoelectric element
After the two end face electrodes of the plates are joined to face each other, the two piezoelectric element plates and the individual electrode patterns on the substrate are simultaneously cut at a predetermined pitch, and the two piezoelectric element plates are respectively separated. At the same time as dividing into the plurality of piezoelectric elements constituting each piezoelectric element row, an individual electrode pattern on the substrate is divided into individual electrodes for each piezoelectric element.

【0014】請求項4のインクジェットヘッドの製造方
法は、上記請求項3のインクジェットヘッドの製造方法
において、前記2枚の圧電素子プレート及び基板上の個
別電極用パターンを所定のピッチで同時に切断加工した
後、2つの圧電素子列間にその各圧電素子の対向する端
面電極に接続する共通電極となる導電性部材を接合又は
塗布する。
According to a fourth aspect of the invention, in the method of the third aspect, the two piezoelectric element plates and the individual electrode patterns on the substrate are simultaneously cut at a predetermined pitch. Then, a conductive member serving as a common electrode connected to the end electrodes facing each piezoelectric element is bonded or coated between the two piezoelectric element rows.

【0015】請求項5のインクジェットヘッドの製造方
法は、上記請求項3のインクジェットヘッドの製造方法
において、前記基板上には予め前記複数の圧電素子の列
設方向に共通電極用パターンが形成されている構成とし
た。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method of the third aspect, a common electrode pattern is previously formed on the substrate in a direction in which the plurality of piezoelectric elements are arranged. Configuration.

【0016】請求項6のインクジェットヘッドの製造方
法は、上記請求項5のインクジェットヘッドの製造方法
において、前記基板上には予め前記圧電素子プレートの
切断加工時に分割されない深さの共通溝が形成され、こ
の共通溝内に前記共通電極用パターンが形成されている
構成とした。
According to a sixth aspect of the present invention, in the method of manufacturing the ink jet head of the fifth aspect, a common groove having a depth which is not divided at the time of cutting the piezoelectric element plate is formed on the substrate in advance. The common electrode pattern is formed in the common groove.

【0017】請求項7のインクジェットヘッドの製造方
法は、上記請求項3乃至6のいずれかのインクジェット
ヘッドの製造方法において、各圧電素子プレートをノズ
ルピッチの2倍のピッチで切断する構成とした。
According to a seventh aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing an ink jet head according to any one of the third to sixth aspects, wherein each piezoelectric element plate is cut at a pitch twice as large as the nozzle pitch.

【0018】[0018]

【作用】請求項1のインクジェットヘッドは、2列の圧
電素子列の各圧電素子の両端面にそれぞれ端面電極を形
成し、各圧電素子列の対向する端面側の端面電極を基板
上の各圧電素子列間に設けた共通電極に接続し、各圧電
素子列の対向しない端面側の端面電極を基板上に複数の
圧電素子の列設方向と直交する方向に形成された分割溝
にて各圧電素子毎に独立して分割された個別電極に接続
したので、予め基板上に個別電極用パターンを形成して
おき、圧電素子プレートを切断加工して個々の圧電素子
に分割するときに個別電極用パターンを分割して各圧電
素子の端面電極を接続する個別電極とすることができ、
個別電極の取出しが簡単になる。
According to a first aspect of the present invention, an end face electrode is formed on each end face of each piezoelectric element of the two rows of piezoelectric element rows, and the end face electrodes on the opposite end face side of each piezoelectric element row are connected to each piezoelectric element on the substrate. Each piezoelectric element row is connected to a common electrode provided between the element rows, and the end face electrodes on the end face side of each piezoelectric element row which are not opposed to each other are divided by a dividing groove formed on the substrate in a direction orthogonal to the direction in which the plurality of piezoelectric elements are arranged. Since individual electrodes are connected to individual electrodes that are divided independently for each element, an individual electrode pattern is formed in advance on the substrate, and the individual electrodes are used when the piezoelectric element plate is cut and divided into individual piezoelectric elements. The pattern can be divided into individual electrodes that connect the end face electrodes of each piezoelectric element,
Extraction of individual electrodes is simplified.

【0019】請求項2のインクジェットヘッドは、上記
請求項1のインクジェットヘッドにおいて、基板上には
各圧電素子列間に複数の圧電素子の列設方向に分割溝よ
り深い共通溝を形成し、この共通溝内に共通電極を形成
しているので、個々の圧電素子及び個別電極に分割する
ときに分割されない共通電極を確保でき、個別電極抱け
でなく共通電極の取出しも簡単になる。
According to a second aspect of the present invention, in the inkjet head of the first aspect, a common groove deeper than the dividing groove is formed between the piezoelectric element rows in the direction in which the plurality of piezoelectric elements are arranged on the substrate. Since the common electrode is formed in the common groove, a common electrode that is not divided when divided into individual piezoelectric elements and individual electrodes can be secured, so that not only the individual electrodes are held but also the common electrode can be easily taken out.

【0020】請求項3のインクジェットヘッドの製造方
法は、基板上に予め個別電極用パターンを形成し、それ
ぞれ両端面に端面電極を形成した2枚の圧電素子プレー
トを基板上に並列に独立して、かつ各圧電素子プレート
の一方の端面電極が対向する状態で接合した後、これら
2枚の圧電素子プレート及び基板上の個別電極用パター
ンを所定のピッチで同時に切断加工して、2枚の圧電素
子プレートをそれぞれ各圧電素子列を構成する複数の圧
電素子に分割すると同時に、基板上の個別電極用パター
ンを各圧電素子毎にその端面電極を接続する個別電極に
分割するので、個別電極の取出しが簡単になる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ink jet head, wherein two piezoelectric element plates having an individual electrode pattern formed in advance on a substrate and end electrodes formed on both end surfaces thereof are independently provided in parallel on the substrate. And each piezoelectric element plate
Then, the two piezoelectric element plates and the individual electrode pattern on the substrate are cut at a predetermined pitch at the same time, and the two piezoelectric element plates are separated from each other. At the same time as dividing the piezoelectric element into a plurality of piezoelectric elements constituting the element array, the individual electrode pattern on the substrate is divided into individual electrodes connecting the end face electrodes for each piezoelectric element.

【0021】請求項4のインクジェットヘッドの製造方
法は、上記請求項3のインクジェットヘッドの製造方法
において、2枚の圧電素子プレート及び基板上の個別電
極用パターンを所定のピッチで同時に切断加工した後、
2つの圧電素子列間に共通電極となる導電性部材を接合
又は塗布することで、簡単に共通電極を確保でき、共通
電極の取出しも簡単になる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of the third aspect, the two piezoelectric element plates and the individual electrode patterns on the substrate are simultaneously cut at a predetermined pitch. ,
By joining or applying a conductive member serving as a common electrode between the two piezoelectric element rows, the common electrode can be easily secured and the common electrode can be easily taken out.

【0022】請求項5のインクジェットヘッドの製造方
法は、上記請求項3のインクジェットヘッドの製造方法
において、基板上には予め複数の圧電素子の列設方向に
共通電極用パターンを形成したので、切断加工によって
分割された共通電極用パターン上に導電性部材を接合又
は塗布することで、共通電極を容易に外部に引出すこと
ができる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ink jet head according to the third aspect, wherein a pattern for a common electrode is formed in advance in a direction in which a plurality of piezoelectric elements are arranged on a substrate. By joining or applying a conductive member on the common electrode pattern divided by the processing, the common electrode can be easily drawn out.

【0023】請求項6のインクジェットヘッドの製造方
法は、上記請求項5のインクジェットヘッドの製造方法
において、基板上には予め圧電素子プレートの切断加工
時に分割されない深さの共通溝を形成し、この共通溝内
に共通電極用パターンを形成したので、共通電極の取出
しが一層容易になる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the method for manufacturing an ink jet head according to the fifth aspect, a common groove having a depth which is not divided at the time of cutting the piezoelectric element plate is formed on the substrate in advance. Since the common electrode pattern is formed in the common groove, it is easier to take out the common electrode.

【0024】請求項7のインクジェットヘッドの製造方
法は、上記請求項3乃至6のいずれかのインクジェット
ヘッドの製造方法において、各圧電素子プレートをノズ
ルピッチの2倍のピッチで切断したので、各圧電素子列
の圧電素子を駆動パルスを印加する駆動部圧電素子と液
室を固定する固定部圧電素子とし、かつ駆動部圧電素子
を交互配置することができて、ヘッドの高集積化を図る
ことができる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the method of manufacturing an ink jet head according to any one of the third to sixth aspects, each piezoelectric element plate is cut at a pitch twice as large as the nozzle pitch. The piezoelectric elements in the element row are a driving part piezoelectric element for applying a driving pulse and a fixed part piezoelectric element for fixing the liquid chamber, and the driving part piezoelectric elements can be alternately arranged, thereby achieving high integration of the head. it can.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。図1は本発明の一実施例を示すインクジェッ
トヘッドの外観斜視図、図2は図1の分解斜視図、図3
は図1のA−A線に沿う断面図、図4は図1のB−B線
に沿う断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an external perspective view of an inkjet head showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG.
1 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB of FIG.

【0026】このインクジェットヘッドは、アクチュエ
ータユニット1と、このアクチュエータユニット1上に
接合された液室ユニット2とからなる。アクチュエータ
ユニット1は、基板3上に複数の圧電素子を列設してな
る2列の圧電素子列4,4及びこれら2列の圧電素子列
4,4を取り囲むフレーム5を接着剤6によって接合し
ている。圧電素子列4は、インクを液滴化して飛翔させ
るための駆動パルスが与えられる複数の圧電素子(これ
を「駆動部圧電素子」という。)7,7…と、駆動部圧
電素子7,7間に位置し、駆動パルスが与えられずに単
に第1液室固定部材となる複数の圧電素子(これを「固
定部圧電素子」という。)8,8…とを交互に配列した
バイピッチ構造としている。
This ink jet head comprises an actuator unit 1 and a liquid chamber unit 2 joined on the actuator unit 1. The actuator unit 1 joins two rows of piezoelectric elements 4 and 4 formed by arranging a plurality of piezoelectric elements on a substrate 3 and a frame 5 surrounding the two rows of piezoelectric elements 4 and 4 with an adhesive 6. ing. The piezoelectric element array 4 includes a plurality of piezoelectric elements (hereinafter referred to as “driving section piezoelectric elements”) 7 to which a driving pulse for making ink droplets fly is provided, and driving section piezoelectric elements 7, 7. A plurality of piezoelectric elements (hereinafter, referred to as “fixed part piezoelectric elements”) 8, 8,. I have.

【0027】液室ユニット2は、ダイアフラム部11を
形成した振動板12上に、加圧液室流路等を形成する感
光性樹脂フィルム(ドライフィルムレジスト)からなる
液室流路形成部材13を接着し、この液室流路形成部材
13上に複数のノズル15を形成したノズルプレート1
6を接着してなり、これら振動板12、液室流路形成部
材13及びノズルプレート16によって、圧電素子列4
の各駆動部圧電素子7,7…に対向するダイヤフラム部
11を有するそれぞれ略独立した複数の加圧液室17を
形成し、かつノズル15,15…を圧電素子列4の各駆
動部圧電素子7,7…に対向して配列している。そし
て、この液室ユニット2はその振動板12が接着剤18
によってアクチュエータユニット1上に高い剛性で接合
されている。
In the liquid chamber unit 2, a liquid chamber flow path forming member 13 made of a photosensitive resin film (dry film resist) for forming a pressurized liquid chamber flow path and the like is formed on a diaphragm 12 having a diaphragm portion 11 formed thereon. A nozzle plate 1 having a plurality of nozzles 15 formed on the liquid chamber flow path forming member 13 by bonding.
The piezoelectric element row 4 is formed by the vibrating plate 12, the liquid chamber flow path forming member 13, and the nozzle plate 16.
, And a plurality of substantially independent pressurized liquid chambers 17 each having a diaphragm portion 11 opposed to each of the driving piezoelectric elements 7, 7. 7, 7,... Are arranged. The liquid chamber unit 2 has a configuration in which the diaphragm 12 has an adhesive 18.
Thus, it is joined to the actuator unit 1 with high rigidity.

【0028】ここで、アクチュエータユニット1の基板
3は、厚さ0.5〜5mm程度で、しかも圧電素子に似た
材質のものからなり、圧電素子と共に例えばダイヤモン
ド砥石による切削が可能なものであることが好ましく、
この実施例ではセラミックス基板を用いている。
Here, the substrate 3 of the actuator unit 1 has a thickness of about 0.5 to 5 mm and is made of a material similar to a piezoelectric element, and can be cut together with the piezoelectric element by, for example, a diamond grindstone. Preferably,
In this embodiment, a ceramic substrate is used.

【0029】この基板3上の圧電素子の列設方向と直交
する方向の両端部には各圧電素子列4,4の個々の駆動
部圧電素子7及び固定部圧電素子8の対向しない端面側
を接続する分割溝21で分割された、各圧電素子7,8
毎に独立した個別電極22,22…が形成されていると
共に、各圧電素子列4,4間で前記分割溝21と直交す
る方向(圧電素子の列設方向)に、この分割溝21より
も深い共通溝23が形成され、この共通溝23には各圧
電素子列4,4の個々の駆動部圧電素子7及び固定部圧
電素子8の対向する端面側を接続する共通電極24が形
成されている。また、この基板3の端部に形成したイン
ク供給孔3aにはインク供給パイプ25が接続される。
At both ends of the substrate 3 in a direction perpendicular to the direction in which the piezoelectric elements are arranged, the end faces of the individual piezoelectric elements 7 and 8 of the piezoelectric element rows 4 and 4 which are not opposed to each other are not opposed to each other. Each piezoelectric element 7, 8 divided by the dividing groove 21 to be connected
.. Are formed independently of each other, and each of the piezoelectric element rows 4 and 4 is separated from the corresponding one of the divided grooves 21 in a direction orthogonal to the divided grooves 21 (the direction in which the piezoelectric elements are arranged). A deep common groove 23 is formed, and a common electrode 24 is formed in the common groove 23 to connect the opposing end faces of the individual drive piezoelectric elements 7 and the fixed piezoelectric elements 8 of each of the piezoelectric element rows 4 and 4. I have. An ink supply pipe 25 is connected to an ink supply hole 3a formed at an end of the substrate 3.

【0030】圧電素子列4を構成する駆動部圧電素子7
及び固定部圧電素子8としては、10層以上の積層型圧
電素子を用いている。この積層型圧電素子は、例えば図
3に示すように、厚さ20〜50μm/1層のPZT
(=Pb(Zr・Ti)O3)26と、厚さ数μm/1層の
銀・パラジューム(AgPd)からなる内部電極27とを
交互に積層したものである。厚さ20〜50μm/1層
の積層型とすることによって駆動電圧の低電圧化を図
れ、例えば20〜50Vのパルス電圧で圧電素子の電界
強度1000V/mmを得ることができる。なお、圧電素
子として用いる材料は上記に限られるものでなく、一般
に圧電素子材料として用いられるBaTiO3、PbTi
3、(NaK)NbO3等の強誘電体などを用いることも
できる。
Drive unit piezoelectric element 7 constituting piezoelectric element array 4
As the fixed portion piezoelectric element 8, a laminated piezoelectric element having ten or more layers is used. As shown in FIG. 3, for example, this laminated piezoelectric element has a PZT thickness of 20 to 50 μm / 1 layer.
(= Pb (Zr.Ti) O 3 ) 26 and internal electrodes 27 made of silver / palladium (AgPd) having a thickness of several μm / 1 layer are alternately laminated. A drive voltage can be reduced by using a laminated type having a thickness of 20 to 50 μm / 1 layer, and for example, an electric field strength of 1000 V / mm of the piezoelectric element can be obtained with a pulse voltage of 20 to 50 V. The material used for the piezoelectric element is not limited to the above, and BaTiO 3 and PbTi generally used as the piezoelectric element material are used.
A ferroelectric material such as O 3 or (NaK) NbO 3 can also be used.

【0031】そして、各圧電素子列4の駆動部圧電素子
7の両端面には多数の内部電極27,27を1層おきに
接続したAgPdからなる端面電極28,29を設け、各
圧電素子列4,4の各駆動部圧電素子7の対向する端面
側の端面電極29,29…を基板3上の共通電極24に
導電性接着剤31を介して接続し、各圧電素子列4,4
の各駆動部圧電素子7の対向しない端面側の端面電極2
8,28…を基板3上の個別電極22,2…に導電性接
着剤32を介して接続している。各個別電極22,22
…及び共通電極24にはFPCケーブル33が接続され
て、駆動電圧を与えられることによって積層方向に電界
が発生して、駆動部圧電素子7には積層方向の伸びの変
位が生起される。なお、固定部圧電素子8についても製
造工程上駆動部圧電素子7と同様に電極が設けられてい
るが、駆動パルスを印加しない構成(駆動部圧電素子7
のみを選択的に駆動する構成)になっている。
On both end faces of the driving portion piezoelectric element 7 of each piezoelectric element row 4, end face electrodes 28 and 29 made of AgPd in which a large number of internal electrodes 27 and 27 are connected every other layer are provided. Are connected to the common electrode 24 on the substrate 3 via a conductive adhesive 31 so that each of the piezoelectric element rows 4, 4 is connected.
Of the end face electrode 2 on the end face side of each drive unit piezoelectric element 7 which does not face
Are connected to the individual electrodes 22, 2,... On the substrate 3 via a conductive adhesive 32. Each individual electrode 22, 22
.. And the common electrode 24 are connected to an FPC cable 33. When a driving voltage is applied, an electric field is generated in the laminating direction, and the driving piezoelectric element 7 is displaced in the laminating direction. The fixed-part piezoelectric element 8 is also provided with an electrode in the same manner as the driving-part piezoelectric element 7 in the manufacturing process.
Only one of them is selectively driven).

【0032】フレーム5は、図2に示すように、樹脂、
セラミックス、金属等からなる板状部材に圧電素子列
4,4に対応する透孔部5a,5bを穿設して形成して
いると共に、端部には基板3のインク供給孔3aに対応
するインク供給孔5cが形成されている。
The frame 5 is made of resin, as shown in FIG.
Through holes 5a and 5b corresponding to the piezoelectric element rows 4 and 4 are formed in a plate-like member made of ceramics, metal, or the like, and the end portions correspond to the ink supply holes 3a of the substrate 3. An ink supply hole 5c is formed.

【0033】次に、液室ユニット2の振動板12は、図
3に示すように下側液室流路形成部材13側は平坦面と
し、圧電素子列4側はそれぞれ厚みの異なるダイアフラ
ム領域12a、接合領域12b及び逃げ領域12cを形
成して、圧電素子列4の駆動部圧電素子7,7…に対応
してダイアフラム部11を形成したものである。
Next, as shown in FIG. 3, the diaphragm 12 of the liquid chamber unit 2 has a flat surface on the lower liquid chamber flow path forming member 13 side and a diaphragm area 12a having a different thickness on the piezoelectric element row 4 side. , A joining area 12b and a relief area 12c, and a diaphragm section 11 corresponding to the driving piezoelectric elements 7, 7,... Of the piezoelectric element row 4.

【0034】液室流路形成部材13は、振動板12上面
とノズルプレート16との間に位置して加圧液室17の
流路等を形成するものであり、その製造工程から下側液
室流路形成部材40及び上側液室流路形成部材41で構
成している。
The liquid chamber flow path forming member 13 is located between the upper surface of the vibration plate 12 and the nozzle plate 16 and forms a flow path of the pressurized liquid chamber 17 and the like. It comprises a chamber flow path forming member 40 and an upper liquid chamber flow path forming member 41.

【0035】下側液室流路形成部材40は、振動板12
上面に接着された感光性樹脂フィルムからなり、図2に
示すように上側液室流路形成部材41と相俟って圧電素
子列4の各駆動部圧電素子7,7…に対応して各々独立
した加圧液室17の流路を形成すると共に、各加圧液室
17へのインク供給路を兼ねた流体抵抗部42を形成す
る多数の内側隔壁部43と、加圧液室17,17…の周
囲に共通インク流路44を形成する外周隔壁部45とか
らなる。なお、内側隔壁部43は圧電素子列4,4が2
列形成されていることに対応して2列形成され、各列の
間も共通インク流路44としている。上側液室流路形成
部材41は、下側液室流路形成部材40と略同様の構成
であるが、下側液室流路形成部材40の流体抵抗部42
に相当する部分がない点で異なる。
The lower liquid chamber flow path forming member 40 is
.. Made of a photosensitive resin film adhered to the upper surface, together with the upper liquid chamber flow path forming member 41, as shown in FIG. A number of inner partition walls 43 which form independent flow paths of the pressurized liquid chamber 17 and also form a fluid resistance portion 42 which also serves as an ink supply path to each pressurized liquid chamber 17; 17 and an outer peripheral partition wall 45 forming a common ink flow path 44. The inner partition 43 has two piezoelectric element rows 4 and 4.
Two rows are formed corresponding to the rows being formed, and the common ink flow path 44 is provided between the rows. The upper liquid chamber flow path forming member 41 has substantially the same configuration as the lower liquid chamber flow path forming member 40, but the fluid resistance portion 42 of the lower liquid chamber flow path forming member 40.
The difference is that there is no part corresponding to.

【0036】ノズルプレート16にはインク滴を飛翔さ
せるための微細孔である多数のノズル15が形成されて
おり、このノズル15の径はインク滴出口側の直径で3
5μm以下に形成し、かつノズル15は加圧液室17の
中心近傍に対応する位置に設けている。このノズルプレ
ート16はSi、金属材料等によって形成している。
The nozzle plate 16 is provided with a number of nozzles 15 which are fine holes for ejecting ink droplets.
The nozzle 15 is provided at a position corresponding to the vicinity of the center of the pressurized liquid chamber 17. The nozzle plate 16 is formed of Si, a metal material, or the like.

【0037】そして、このインクジェットヘッドにおい
ては、各圧電素子列4,4の駆動部圧電素子7,7…を
千鳥状に配置する、すなわち、ノズル配列方向(圧電素
子の列設方向)と直交する方向で見ると、一方の圧電素
子列4の駆動部圧電素子7と他方の圧電素子列4の固定
部圧電素子8とが同列に、一方の圧電素子列4の固定部
圧電素子8と他方の圧電素子列4の駆動部圧電素子7が
同列になるように使用し、これに応じて各列のダイアフ
ラム部11,11…、加圧液室17,17…及びノズル
15,15…が千鳥状になるように設けて、ノズルの配
列ピッチを高集積化している。
In this ink-jet head, the driving piezoelectric elements 7, 7,... Of the piezoelectric element rows 4, 4 are arranged in a staggered manner, that is, orthogonal to the nozzle arrangement direction (the direction in which the piezoelectric elements are arranged). When viewed in the direction, the driving part piezoelectric element 7 of one piezoelectric element row 4 and the fixed part piezoelectric element 8 of the other piezoelectric element row 4 are in the same row, and the fixed part piezoelectric element 8 of one piezoelectric element row 4 is The driving units of the piezoelectric element row 4 are used so that the piezoelectric elements 7 are arranged in the same row. Accordingly, the diaphragm units 11, 11,..., The pressurized liquid chambers 17, 17,. The nozzle pitch is highly integrated.

【0038】次に、このインクジェットヘッドの製造工
程について説明する。このインクジェットヘッドは、予
めアクチュエータユニット1と液室ユニット2とを別々
に組付けた後、両ユニット1,2を接着接合して製造し
ている。このような製造工程を採用することによって、
両ユニット1,2の良品同士を選んで組み付けることが
できて歩留りが向上すると共に、加工組付け工程で塵埃
が発生しやすいアクチュエータユニット1と、塵埃の付
着を完全に避けたい液室ユニット2とを別々の工程で組
付けることができるので、完成したインクジェットヘッ
ドの品質自体が向上する。以下、具体的に説明する。
Next, the manufacturing process of the ink jet head will be described. This ink jet head is manufactured by separately assembling the actuator unit 1 and the liquid chamber unit 2 in advance, and then bonding and bonding the units 1 and 2 to each other. By adopting such a manufacturing process,
A non-defective product of the two units 1 and 2 can be selected and assembled, thereby improving the yield, and also having an actuator unit 1 in which dust is likely to be generated in the processing and assembling process, and a liquid chamber unit 2 in which dust should be completely prevented from adhering. Can be assembled in separate steps, so that the quality itself of the completed inkjet head is improved. Hereinafter, a specific description will be given.

【0039】先ず、アクチュエータユニット1の加工及
び組付け工程は、次のとおりである。すなわち、図5に
示すように、基板3には予めインク供給孔3aを形成す
ると共に、後述する2枚の圧電素子プレート65,65
を接合位置間に、圧電素子の列設方向に沿って共通溝2
3を形成する。この共通溝23は、圧電素子プレート6
5等の切断加工時の切込み溝である分割溝21よりも深
く形成する。そして、基板3の両側部分に個別電極22
を形成するための個別電極用パターン61,61を形成
すると共に、共通溝23内及びその近傍に沿って共通電
極用パターン62を形成する。これらの個別電極用パタ
ーン61及び共通電極用パターン62は導電性材料、例
えばNi・Auを蒸着して形成したものである。
First, the steps of processing and assembling the actuator unit 1 are as follows. That is, as shown in FIG. 5, ink supply holes 3a are formed in the substrate 3 in advance, and two piezoelectric element plates 65, 65 described later are formed.
Between the joining positions along the common groove 2 along the direction in which the piezoelectric elements are arranged.
Form 3 The common groove 23 is provided in the piezoelectric element plate 6.
5 is formed deeper than the dividing groove 21 which is a cutting groove at the time of cutting. The individual electrodes 22 are provided on both sides of the substrate 3.
Are formed, and a common electrode pattern 62 is formed in the common groove 23 and along the vicinity thereof. The individual electrode pattern 61 and the common electrode pattern 62 are formed by depositing a conductive material, for example, Ni.Au.

【0040】そして、図6及び図7に示すように、両端
面に前記端面電極28,29を形成するための端面電極
63,64を形成した2枚の積層型圧電素子をプレート
状に形成した圧電素子プレート65,65を、位置決め
治具を用いて基板3上に所定の間隔を置いて並列に独立
して、かつ各圧電素子プレート65、65の一方の端面
電極64、64が対向する状態で接着接合する。その
後、2枚の圧電素子プレート65,65の対向しない側
の端面電極63,63を基板3上の各個別電極用パター
ン61,61に導電性接着剤等の導電性部材66にて電
気的に接続すると共に、2枚の圧電素子プレート65,
65の対向する端面電極64,64を基板3上の共通電
極用パターン62に導電性接着剤等の導電性部材67に
て電気的に接続する。
As shown in FIGS. 6 and 7, two laminated piezoelectric elements having end electrodes 63 and 64 for forming the end electrodes 28 and 29 on both end surfaces were formed in a plate shape. The piezoelectric element plates 65, 65 are arranged in parallel at predetermined intervals on the substrate 3 using a positioning jig , and one end face of each of the piezoelectric element plates 65, 65 is provided.
The electrodes 64, 64 are bonded together in a state where they face each other. Thereafter, the end face electrodes 63, 63 on the non-opposite sides of the two piezoelectric element plates 65, 65 are electrically connected to the individual electrode patterns 61, 61 on the substrate 3 by a conductive member 66 such as a conductive adhesive. While connecting, two piezoelectric element plates 65,
65 opposed end surface electrodes 64, 64 are electrically connected to the common electrode pattern 62 on the substrate 3 by a conductive member 67 such as a conductive adhesive.

【0041】次いで、図8及び図9に示すように、ダイ
ヤモンド砥石をセットしたダイサー等によって、2枚の
圧電素子プレート65,65を、その端面電極63,6
4と直交する方向に所定のピッチで切断して、駆動部圧
電素子7又は固定部圧電素子8となる個々の圧電素子6
8,68…を分割形成し、同時に端面電極63,64を
個々の圧電素子68,68…毎に分割して端面電極2
8,29とする。
Next, as shown in FIGS. 8 and 9, the two piezoelectric element plates 65, 65 are attached to the end face electrodes 63, 6 by a dicer or the like on which a diamond grindstone is set.
The individual piezoelectric elements 6 which are cut at a predetermined pitch in a direction orthogonal to
8 and 68. At the same time, the end face electrodes 63 and 64 are divided for each piezoelectric element 68, 68.
8, 29.

【0042】このとき、基板3に所定の深さまで切込ん
で分割溝21を入れて切断することによって、個々の圧
電素子68,68…を完全に独立させると共に、基板3
上の個別電極用パターン61,61を個々の圧電素子6
8,68…毎に独立して分割して、個別電極22,22
…を形成する。この個別電極22,22…は分割された
個々の圧電素子68,68…の対向しない端面側の端面
電極28,28…と接続されたままである。
At this time, the individual piezoelectric elements 68, 68,.
The upper individual electrode patterns 61, 61
8,68 ... is divided independently for each, individual electrodes 22 and 22
... is formed. The individual electrodes 22, 22,... Remain connected to the end surface electrodes 28, 28,.

【0043】一方、基板3上の共通電極用パターン62
はその一部が個々の圧電素子68,68…毎に分割され
るが、基板3の共通溝23にまで分割溝21が達しない
ので、共通電極用パターン62は共通溝23を通じて2
列の圧電素子68,68…の対向する端面側のすべての
端面電極と接続されたままである。したがって、この電
極用パターン62を共通電極24として用いることによ
って、簡単に2列の圧電素子68,68の対向する端面
電極29,29に接続された共通電極24を確保するこ
とができる。
On the other hand, the common electrode pattern 62 on the substrate 3
Are partially divided for each of the piezoelectric elements 68, 68..., But since the divided grooves 21 do not reach the common groove 23 of the substrate 3, the common electrode pattern 62 is
.. Remain connected to all the end face electrodes on the opposite end face side of the row of piezoelectric elements 68. Therefore, by using the electrode pattern 62 as the common electrode 24, it is possible to easily secure the common electrode 24 connected to the opposed end electrodes 29 of the two rows of piezoelectric elements 68.

【0044】このように、ここでは、基板上に予め個別
電極用パターン61を形成すると共に、接合される各圧
電素子プレート間に予め切断加工時に分割されない深さ
の共通溝23を形成し、この共通溝23に共通電極用パ
ターン62を形成しておき、この基板3上にそれぞれ両
端面に端面電極63,64を形成した2枚の圧電素子プ
レート65,65を並列に独立して各圧電素子プレート
65、65の一方の端面電極64が対向する状態で接合
した後、これら2枚の圧電素子プレート65,65及び
基板3上の個別電極用パターン61,61を所定のピッ
チで同時に切断加工して、2枚の圧電素子プレート6
5,65をそれぞれ各圧電素子列4,4を構成する複数
の圧電素子68に分割すると同時に、基板3上の個別電
極用パターン61を各圧電素子68毎の独立した個別電
極22に分割し、しかも共通電極用パターン62は分割
されないようにしている。
As described above, here, the individual electrode patterns 61 are formed in advance on the substrate, and the common grooves 23 having a depth which is not divided at the time of cutting are formed between the respective piezoelectric element plates to be joined. A common electrode pattern 62 is formed in the common groove 23, and two piezoelectric element plates 65, 65 each having end face electrodes 63, 64 formed on both ends thereof on the substrate 3, are independently arranged in parallel with each piezoelectric element. plate
After bonding in a state where one end surface electrode 64 of 65, 65 is opposed to each other , these two piezoelectric element plates 65, 65 and the individual electrode patterns 61, 61 on the substrate 3 are simultaneously cut at a predetermined pitch. , Two piezoelectric element plates 6
At the same time, the individual electrode patterns 61 on the substrate 3 are divided into independent individual electrodes 22 for each piezoelectric element 68, Moreover, the common electrode pattern 62 is not divided.

【0045】このようにすることによって、特に積層型
圧電素子である各圧電素子68(駆動部圧電素子7)か
らの電極の取出しが簡単になり、しかも2列の圧電素子
列の対向する端面電極を共通電極に接続することによっ
て、駆動回路と接続するための個別電極の取出しが容易
になり、さらに切断加工では分割されない共通電極用パ
ターンを設けることによって、微細な機械的切断加工を
施す以前に共通電極を確保できて、機械的切断加工によ
って形成された個々の圧電素子を後工程で破壊ないし損
傷することもなく、工程の簡略化、歩留りの一層の向上
を図れる。また、1枚の圧電素子プレートを用いて、こ
れを2分割し、更に各列の圧電素子プレートを個々の圧
電素子に分割する手法に比べて、切断工数も少なくな
る。
In this way, it is particularly easy to take out the electrodes from each piezoelectric element 68 (driving unit piezoelectric element 7), which is a laminated piezoelectric element, and furthermore, the opposite end face electrodes of two rows of piezoelectric elements. Connecting to the common electrode makes it easy to take out the individual electrodes for connection to the drive circuit.In addition, by providing a common electrode pattern that is not divided by the cutting process, before applying a fine mechanical cutting process A common electrode can be secured, and individual piezoelectric elements formed by mechanical cutting are not destroyed or damaged in a later step, thereby simplifying the step and further improving the yield. Further, the number of cutting steps is reduced as compared with a method in which one piezoelectric element plate is used to divide the piezoelectric element plate into two, and each row of the piezoelectric element plates is further divided into individual piezoelectric elements.

【0046】ここで、圧電素子プレート65の切断加工
ピッチについて説明すると、このインクジェットヘッド
では、図4及び図10に示すように、駆動部圧電素子7
と固定部圧電素子8との幅(列設方向の幅)を全て同じ
幅Lに形成すると共に、駆動部圧電素子7のピッチPa
がノズル15のピッチPnの2倍になるように切断加工
して圧電素子68,68…を形成している。
Here, the cutting pitch of the piezoelectric element plate 65 will be described. In this ink jet head, as shown in FIGS.
The width (the width in the column direction) of the piezoelectric element 8 and the fixed portion is formed to have the same width L, and the pitch Pa
Are formed so as to be twice the pitch Pn of the nozzles 15 to form the piezoelectric elements 68.

【0047】このようにすることによって、各圧電素子
列4,4の駆動部圧電素子7,7…を千鳥状に配置する
ことができるので、ノズル15のピッチを小さくするこ
とができて、ヘッドの高集積化を容易に実現できる。
.. Can be arranged in a zigzag pattern, so that the pitch of the nozzles 15 can be reduced, and High integration can be easily realized.

【0048】このようにして、圧電素子の加工が終了し
た基板3上にフレーム5を接着接合し、FPCケーブル
33を基板3の個別電極22,22及び共通電極24に
熱と加圧で接合して、アクチュエータユニット1を完成
する。なお、FPCケーブル33は圧電素子68,68
…の内の駆動部圧電素子7となる圧電素子68を選択的
に駆動できるパターンを有し、その接合部には予め半田
メッキを施している。
In this manner, the frame 5 is bonded and bonded to the substrate 3 on which the processing of the piezoelectric element has been completed, and the FPC cable 33 is bonded to the individual electrodes 22 and 22 and the common electrode 24 of the substrate 3 by heat and pressure. Thus, the actuator unit 1 is completed. The FPC cable 33 is connected to the piezoelectric elements 68, 68.
.. Have a pattern that can selectively drive the piezoelectric element 68 to be the driving piezoelectric element 7, and the joints thereof are plated in advance with solder.

【0049】一方、液室ユニット2の加工・組付け工程
について説明すると、振動板12のフラットな面上に下
側液室流路形成部材40を形成するための感光性樹脂で
ある厚さ20〜50μm程度のドライフィルムレジスト
を熱及び加圧によってラミネートし、流路パターンに応
じたマスクを用いて紫外線露光をして、露光部分を硬化
させる。そして、未露光部分を除去できる溶剤を用い
て、未露光部分を除去して現像し、図2に示すように下
側液室流路形成部材40の液室パターンを形成し、水洗
い、乾燥の後、再度紫外線露光と熱によって本硬化す
る。
On the other hand, the processing and assembling process of the liquid chamber unit 2 will be described. The photosensitive resin for forming the lower liquid chamber flow path forming member 40 on the flat surface of the diaphragm 12 has a thickness of 20 mm. A dry film resist having a thickness of about 50 μm is laminated by heat and pressure, and is exposed to ultraviolet light using a mask corresponding to a flow path pattern to cure the exposed portion. Then, using a solvent capable of removing the unexposed portion, the unexposed portion is removed and developed to form a liquid chamber pattern of the lower liquid chamber flow path forming member 40 as shown in FIG. After that, the main curing is performed again by ultraviolet exposure and heat.

【0050】また、ノズルプレート16にも上側液室流
路形成部材41を形成するための感光性樹脂である厚さ
40〜100μm程度のドライフィルムレジストを熱及
び加圧によってラミネートし、流路パターンに応じたマ
スクを用いて紫外線露光をして、露光部分を硬化させ、
未露光部分を現像して、上側液室流路形成部材41の液
室パターン(前述したように流体抵抗部42がない。)
を形成し、水洗い、乾燥の後、再度紫外線露光と熱によ
って本硬化する
A dry film resist having a thickness of about 40 to 100 μm, which is a photosensitive resin for forming the upper liquid chamber flow path forming member 41, is also laminated on the nozzle plate 16 by heat and pressure. Exposure to UV using a mask according to the, the exposed part is cured,
The unexposed portion is developed to form a liquid chamber pattern of the upper liquid chamber flow path forming member 41 (there is no fluid resistance portion 42 as described above).
Is formed, washed with water, dried and then hardened again by UV exposure and heat

【0051】そして、このようにして振動板12とノズ
ルプレート16に形成されたドライフィルムレジストか
らなる下側液室流路形成部材40と上側液室流路形成部
材41の対応する面同士を接合する。この接合は位置合
わせ治具を用いて行い、加圧及び前記本硬化のときより
高い温度での加熱を行う。
Then, the corresponding surfaces of the lower liquid chamber flow path forming member 40 and the upper liquid chamber flow path forming member 41 made of the dry film resist formed on the vibration plate 12 and the nozzle plate 16 are joined. I do. This joining is performed using a positioning jig, and pressure and heating at a higher temperature than in the main curing are performed.

【0052】次に、上述のようにして完成したアクチュ
エータユニット1と液室ユニット2とを組み付ける。す
なわち、先ず、アクチュエータユニット1の圧電素子6
8,68…及びフレーム5の面にスクリーン印刷機を用
いてエポキシ系接着剤等の接着剤18を塗布し、位置合
わせ可能な接合治具にアクチュエータユニット1を固定
し、液室ユニット2の振動板12側(接合面)を下方に
して、位置合わせしながら両ユニット1,2を接合す
る。この場合、数Kg/cm2の加圧状態でエポキシ系接着
剤が反応硬化する間放置する、なお、接着剤として、ア
クリル系の二液非混合タイプのものやシアノアクリレー
ト系のものなどを用いて瞬間的に接合するようにしても
よい。最後に、基板3にインク供給孔3aにインク供給
パイプ25を挿入して接着剤を塗布硬化して固定する。
Next, the actuator unit 1 and the liquid chamber unit 2 completed as described above are assembled. That is, first, the piezoelectric element 6 of the actuator unit 1
8, 68... And the surface of the frame 5 are coated with an adhesive 18 such as an epoxy adhesive using a screen printing machine, and the actuator unit 1 is fixed to a positioning jig which can be aligned. The two units 1 and 2 are joined together with the plate 12 side (joining surface) facing downward. In this case, the epoxy adhesive is left to react and cure under a pressurized state of several kg / cm 2. As the adhesive, an acrylic two-pack non-mixing type or a cyanoacrylate type is used. May be instantaneously joined. Finally, the ink supply pipe 25 is inserted into the ink supply hole 3a of the substrate 3, and an adhesive is applied and cured to fix it.

【0053】次に、以上のように構成したインクジェッ
トヘッドの作用について説明すると、記録信号に応じて
選択的に圧電素子列4,4の駆動部圧電素子7,7…に
20〜50Vの駆動パルス電圧を印加することによっ
て、パルス電圧が印加された駆動部圧電素子7が変位し
て振動板12の対応するダイアフラム部11をノズル1
5方向に変形させ、加圧液室17の容積(体積)変化に
よって加圧液室17内のインクを加圧し、インクがノズ
ルプレート16のノズル15から液滴となって噴射さ
れ、記録を行うことができる。
Next, the operation of the ink jet head constructed as described above will be described. A driving pulse of 20 to 50 V is selectively applied to the driving piezoelectric elements 7, 7... Of the piezoelectric element rows 4, 4 according to the recording signal. When the voltage is applied, the driving piezoelectric element 7 to which the pulse voltage is applied is displaced, and the corresponding diaphragm 11 of the diaphragm 12 is moved to the nozzle 1.
The ink is deformed in five directions, and the ink in the pressurized liquid chamber 17 is pressurized by a change in the volume (volume) of the pressurized liquid chamber 17, and the ink is ejected as droplets from the nozzles 15 of the nozzle plate 16 to perform recording. be able to.

【0054】そして、インク滴の吐出に伴って加圧液室
17内のインク圧力が低下し、このときのインク流れの
慣性によって加圧液室17内には若干の負圧が発生す
る。この状態の下において、駆動部圧電素子7への電圧
の印加をオフ状態にすることによって、振動板12のダ
イアフラム部11が元の位置に戻って加圧液室17が元
の形状になるため、さらに負圧が発生する。
Then, the ink pressure in the pressurized liquid chamber 17 decreases as the ink droplets are ejected, and a slight negative pressure is generated in the pressurized liquid chamber 17 due to the inertia of the ink flow at this time. In this state, by turning off the application of the voltage to the drive unit piezoelectric element 7, the diaphragm portion 11 of the diaphragm 12 returns to the original position, and the pressurized liquid chamber 17 becomes the original shape. , Further negative pressure is generated.

【0055】このとき、図示しないインクタンクに通じ
るインク供給パイプ19から入ったインクは、共通イン
ク流路44を通って流体抵抗部42から加圧液室17内
に充填される。そこで、ノズル15のインクメニスカス
面の振動が減衰して安定した後、次のインク滴吐出のた
めに駆動部圧電素子7にパルス電圧を印加する。
At this time, the ink that has entered from the ink supply pipe 19 that leads to the ink tank (not shown) passes through the common ink flow path 44 and fills the pressurized liquid chamber 17 from the fluid resistance part 42. Then, after the vibration of the ink meniscus surface of the nozzle 15 is attenuated and stabilized, a pulse voltage is applied to the driving unit piezoelectric element 7 for discharging the next ink droplet.

【0056】この場合、振動板12の変形部をダイアフ
ラム部11とすることによって、駆動部圧電素子7で発
生した変位を効率的に当該加圧液室17に伝搬させるこ
とができると共に、当該加圧液室17以外の部分への振
動の伝搬が減少する。また、インク吐出時に、加圧液室
17から共通インク流路44に通じる流路方向にインク
の流れが発生するが、この流路をその断面積を他より小
さく形成した流体抵抗部42としているので、加圧液室
17から共通インク流路44への逆流が極めて少なくな
り、インク滴吐出効率の低下が防止される。
In this case, by forming the deformed portion of the diaphragm 12 as the diaphragm portion 11, the displacement generated by the piezoelectric element 7 in the driving portion can be efficiently transmitted to the pressurized liquid chamber 17, and the displacement can be increased. Vibration propagation to portions other than the pressurized liquid chamber 17 is reduced. Further, at the time of ink ejection, an ink flow is generated in a flow direction from the pressurized liquid chamber 17 to the common ink flow path 44, and this flow path is formed as a fluid resistance portion 42 having a smaller cross-sectional area than the other. Therefore, the backflow from the pressurized liquid chamber 17 to the common ink flow path 44 is extremely reduced, and the drop in the ink droplet ejection efficiency is prevented.

【0057】次に、図11乃至図15を参照して、アク
チュエータユニット1の他の加工及び組付け工程の例に
ついて説明する。ここでは、図11に示すように、基板
3として上記実施例の共通溝23を形成していないフラ
ットな基板を用いて、その両側部分に個別電極22を形
成するための個別電極用パターン61,61を形成する
と共に、中央部に共通電極用パターン62を形成してい
る。
Next, an example of another processing and assembling process of the actuator unit 1 will be described with reference to FIGS. Here, as shown in FIG. 11, a flat substrate on which the common groove 23 of the above embodiment is not formed is used as the substrate 3, and individual electrode patterns 61 for forming the individual electrodes 22 on both sides thereof are used. 61, and a common electrode pattern 62 is formed at the center.

【0058】そして、図12及び図13に示すように、
上記実施例と同様に端面電極63,64を形成した2枚
の積層型圧電素子をプレート状に形成した圧電素子プレ
ート65,65を、位置決め治具を用いて基板3上に所
定の間隔を置いて並列に独立して、かつ且つ圧電素子プ
レート65の一方の端面電極64が対向する状態で接着
接合した後、2枚のプレート状圧電素子65,65の対
向しない側の端面電極63,63を基板3上の各個別電
極用パターン61,61に導電性部材66にて電気的に
接続すると共に、2枚のプレート状圧電素子65,65
の対向する端面電極64,64を基板3上の共通電極用
パターン62に導電性部材67にて電気的に接続する。
Then, as shown in FIGS. 12 and 13,
The piezoelectric element plates 65, 65 in which two laminated piezoelectric elements formed with the end surface electrodes 63, 64 are formed in a plate shape in the same manner as in the above-described embodiment, are placed at predetermined intervals on the substrate 3 using a positioning jig. Independent and in parallel with the piezoelectric element
After bonding with one end surface electrode 64 of the rate 65 facing the other, the end surface electrodes 63, 63 on the non-opposite side of the two plate-shaped piezoelectric elements 65, 65 are connected to the individual electrode patterns 61, 63 on the substrate 3. 61, and electrically connected to a conductive member 66 by a conductive member 66.
Are electrically connected to the common electrode pattern 62 on the substrate 3 by a conductive member 67.

【0059】次いで、図14に示すように、上記実施例
と同様、ダイヤモンド砥石をセットしたダイサー等によ
って、2枚の圧電素子プレート65,65を、その端面
電極63,64と直交する方向に所定のピッチで切断し
て、駆動部圧電素子7又は固定部圧電素子8となる個々
の圧電素子68,68…を分割形成し、同時に端面電極
63,64を個々の個々の圧電素子68,68…毎に分
割する。
Next, as shown in FIG. 14, similarly to the above embodiment, the two piezoelectric element plates 65, 65 are fixed in a direction orthogonal to the end face electrodes 63, 64 by a dicer or the like in which a diamond grindstone is set. , Which are to be the driving part piezoelectric element 7 or the fixed part piezoelectric element 8, are formed at the same time, and the end face electrodes 63, 64 are simultaneously separated from the individual piezoelectric elements 68, 68. Divide each time.

【0060】このとき、基板3上の共通電極用パターン
62は個々の圧電素子68,68…の対向する端面電極
64,64…(端面電極29となる)に接続されたまま
であるが、個々の圧電素子68,68…毎に分割される
ので、図15に示すように2列の圧電素子68,68…
の対向する端面電極64,64(端面電極29,29と
なる)間に端面電極64,64と平行に導電性部材71
を塗布して分割された共通電極用パターン62を電気的
に接続する。これによって、容易に共通電極24を得る
ことができる。
At this time, the common electrode pattern 62 on the substrate 3 is still connected to the opposite end electrodes 64, 64... (To be the end electrodes 29) of the individual piezoelectric elements 68, 68. Since each of the piezoelectric elements 68 is divided into two rows, as shown in FIG.
Of the conductive member 71 in parallel with the end face electrodes 64, 64 between the end face electrodes 64, 64 facing each other (to be end face electrodes 29, 29).
Is applied to electrically connect the divided common electrode patterns 62. Thus, the common electrode 24 can be easily obtained.

【0061】この場合、図16及び図17に示すように
2列の圧電素子68,68…の対向する端面電極64,
64(端面電極29,29となる)間に端面電極64,
64と平行に導電性部材72を接合して分割された共通
電極用パターン62を電気的に接続するようにしても、
容易に共通電極24を得ることができる。
In this case, as shown in FIGS. 16 and 17, two rows of piezoelectric elements 68, 68,.
64 (become end electrodes 29, 29) between the end surface electrodes 64,
Even if the common electrode pattern 62 divided by joining the conductive members 72 in parallel with the 64 is electrically connected,
The common electrode 24 can be easily obtained.

【0062】次に、圧電素子プレート65の切断加工ピ
ッチの別の例について図18及び図19を参照して説明
する。ここでは、駆動部圧電素子7の幅L1と固定部圧
電素子8との幅L2とを異ならせて、駆動部圧電素子7
のピッチPaをノズル15のピッチPnと同じになるよ
うに切断加工している。
Next, another example of the cutting pitch of the piezoelectric element plate 65 will be described with reference to FIGS. Here, the width L1 of the driving unit piezoelectric element 7 and the width L2 of the fixed unit piezoelectric element 8 are made different from each other to
Is cut so that the pitch Pa is the same as the pitch Pn of the nozzle 15.

【0063】このように、駆動部圧電素子7の幅L1と
固定部圧電素子8との幅L2とを異ならせることによっ
て、図18に示すように各列の加圧液室17,17…及
びノズル15,15…を同列に配置することが可能にな
り、より高集積化を図ることができる。
As described above, by making the width L1 of the driving unit piezoelectric element 7 different from the width L2 of the fixed unit piezoelectric element 8, the pressurized liquid chambers 17, 17,. .. Can be arranged in the same row, and higher integration can be achieved.

【0064】次に、他のインクジェットヘッドについて
図20を参照して説明すると、ここでは、振動板12上
に2列の圧電素子列4,4間に沿った2列の加圧液室1
7,17…間に中央隔壁部73を形成して、共通インク
流路44を共通インク流路44aと共通インク流路44
bとに分割し、振動板12、フレーム5及び基板3にも
各共通インク流路44a,44bにインクを供給するた
めのインク供給孔12d,12e、5c,5d及び3
a,3bを形成して2本のインク供給パイプ25a,2
5bを接続している。
Next, another ink jet head will be described with reference to FIG. 20. Here, two rows of pressurized liquid chambers 1 are arranged on the diaphragm 12 between two rows of piezoelectric elements 4 and 4.
A central partition wall 73 is formed between 7, 17,..., And the common ink flow path 44 is connected to the common ink flow path 44a and the common ink flow path 44.
b, and the ink supply holes 12d, 12e, 5c, 5d and 3 for supplying ink to the common ink flow paths 44a and 44b also in the diaphragm 12, the frame 5 and the substrate 3.
a, 3b to form two ink supply pipes 25a, 2b.
5b is connected.

【0065】このようにすることによって、各共通イン
ク流路44a,44bに供給するインクの色を異ならせ
ることができて、コンパクトなカラーインクジェットヘ
ッドを得ることができる。
By doing so, the color of the ink supplied to each of the common ink flow paths 44a and 44b can be made different, and a compact color ink jet head can be obtained.

【0066】なお、本発明は、圧電素子の電界方向と直
角方向の変位(d33方向の変位)を用いるインクジェ
ットヘッドに限らず、電界方向と同方向の変位(d31
方向の変位)を用いるインクジェットヘッドにも適用す
ることができる。また、上記実施例では、ノズルの開口
方向を圧電素子の変位方向と同軸上にしたサイドシュー
タ方式のインクジェットヘッドに適用した例で説明した
が、ノズルの開口方向を圧電素子の変位方向と直交する
方向にしたエッジシュータ方式のインクジェットヘッド
にも適用することができる。
The present invention is not limited to the ink jet head using displacement of the piezoelectric element in the direction perpendicular to the direction of the electric field (displacement in the direction d33).
Directional displacement). Further, in the above-described embodiment, an example in which the opening direction of the nozzle is applied to a side shooter type ink jet head coaxial with the displacement direction of the piezoelectric element has been described, but the opening direction of the nozzle is orthogonal to the displacement direction of the piezoelectric element. The invention can also be applied to an ink jet head of an edge shooter type which is oriented.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上説明したように請求項1のインクジ
ェットヘッドによれば、2列の圧電素子列の各圧電素子
の両端面にそれぞれ端面電極を形成し、各圧電素子列の
対向する端面側の端面電極を基板上の各圧電素子列間に
設けた共通電極に接続し、各圧電素子列の対向しない端
面側の端面電極を基板上に複数の圧電素子の列設方向と
直交する方向に形成された分割溝にて各圧電素子毎に
立して分割された個別電極に接続したので、駆動回路に
接続する個別電極及び共通電極の取出しが簡単になり、
組立工数の削減、生産効率・歩留りの向上を図ることが
できる。
As described above, according to the ink jet head of the first aspect, the end face electrodes are formed on both end faces of each of the piezoelectric elements of the two rows of the piezoelectric elements, and the end face sides of each of the piezoelectric element rows are opposed to each other. Are connected to a common electrode provided between the piezoelectric element rows on the substrate, and the end face electrodes on the end faces of the piezoelectric element rows that are not opposed to each other are arranged in a direction orthogonal to the row direction of the plurality of piezoelectric elements on the substrate. German each piezoelectric element at the formed dividing grooves
Having connected to the individual electrodes divided by standing, extraction of the individual electrodes and the common electrode connected to the driving circuit is simplified,
The number of assembling steps can be reduced, and the production efficiency and yield can be improved.

【0068】請求項2のインクジェットヘッドによれ
ば、基板上には各圧電素子列間に複数の圧電素子の列設
方向に分割溝より深い共通溝を形成し、この共通溝内に
共通電極を形成しているので、個々の圧電素子及び個別
電極に分割するときに分割されない共通電極を確保で
き、一層電極の取出しが簡単になり、分割された後の圧
電素子を後工程で損傷ないし破損することがなく、一層
の工程の簡略化・歩留りの向上を図ることができる。
According to the second aspect of the present invention, a common groove deeper than the dividing groove is formed between the piezoelectric element rows on the substrate in the direction in which the plurality of piezoelectric elements are arranged, and the common electrode is formed in the common groove. Since it is formed, it is possible to secure a common electrode that is not divided when dividing into individual piezoelectric elements and individual electrodes, it is easier to take out the electrodes, and the divided piezoelectric elements are damaged or broken in a later process Therefore, it is possible to further simplify the process and improve the yield.

【0069】請求項3のインクジェットヘッドの製造方
法によれば、基板上に予め個別電極用パターンを形成
し、それぞれ両端面に端面電極を形成した2枚の圧電素
子プレートを基板上に並列に独立して、且つ各圧電素子
プレートの一方の端面電極を対向させた状態で接合した
後、これら2枚の圧電素子プレート及び基板上の個別電
極用パターンを所定のピッチで同時に切断加工して、2
枚の圧電素子プレートをそれぞれ各圧電素子列を構成す
る複数の圧電素子に分割すると同時に、基板上の個別電
極用パターンを各圧電素子毎の端面電極を接続する個別
電極に分割するので、電極の取出しが簡単になり、組立
工数の削減、生産効率・歩留りの向上を図ることができ
る。
According to the method of manufacturing an ink jet head according to the third aspect, two piezoelectric element plates in which individual electrode patterns are formed in advance on the substrate and end electrodes are formed on both end surfaces thereof are independently provided in parallel on the substrate. And each piezoelectric element
After bonding with the one end face electrodes of the plates facing each other, the two piezoelectric element plates and the individual electrode patterns on the substrate are simultaneously cut at a predetermined pitch to form two electrodes.
At the same time, each piezoelectric element plate is divided into a plurality of piezoelectric elements constituting each piezoelectric element row, and at the same time, the pattern for individual electrodes on the substrate is divided into individual electrodes connecting end face electrodes of each piezoelectric element. Extraction is simplified, the number of assembly steps can be reduced, and production efficiency and yield can be improved.

【0070】請求項4のインクジェットヘッドの製造方
法によれば、2枚の圧電素子プレート及び基板上の個別
電極用パターンを所定のピッチで同時に切断加工した
後、2つの圧電素子列間に対向する端面電極に接続する
共通電極となる導電性部材を接合又は塗布することで、
簡単に共通電極を確保でき、共通電極の取出しも簡単に
なり、生産効率・歩留りの向上を図ることができる。
According to the method for manufacturing an ink jet head of the fourth aspect, the two piezoelectric element plates and the individual electrode patterns on the substrate are simultaneously cut at a predetermined pitch and then opposed to each other between the two piezoelectric element rows. By joining or applying a conductive member serving as a common electrode connected to the end face electrode,
The common electrode can be easily secured, the common electrode can be easily taken out, and the production efficiency and the yield can be improved.

【0071】請求項5のインクジェットヘッドの製造方
法によれば、基板上には予め接合される各圧電素子プレ
ート間に複数の圧電素子の列設方向に共通電極用パター
ンを形成したので、切断加工によって分割された共通電
極用パターン上に導電性部材を接合又は塗布すること
で、共通電極を容易に外部に引出すことができ、一層生
産効率・歩留りの向上を図ることができる。
According to the method of manufacturing an ink jet head according to the fifth aspect, the common electrode pattern is formed on the substrate in the direction in which a plurality of piezoelectric elements are arranged in advance between the piezoelectric element plates to be joined in advance. By joining or applying a conductive member on the common electrode pattern divided by the above, the common electrode can be easily pulled out to the outside, and the production efficiency and the yield can be further improved.

【0072】請求項6のインクジェットヘッドの製造方
法によれば、基板上には予め接合される各圧電素子プレ
ート間に切断加工時に分割されない深さで共通溝を形成
し、この共通溝内に共通電極用パターンを形成したの
で、個々の圧電素子及び個別電極に分割するときに分割
されない共通電極を確保でき、一層電極の取出しが簡単
になり、分割された後の圧電素子を後工程で損傷ないし
破損することがなく、一層の工程の簡略化・歩留りの向
上を図ることができる。
According to the method of manufacturing an ink jet head according to the sixth aspect, a common groove is formed on the substrate between the piezoelectric element plates to be joined in advance at a depth that is not divided at the time of cutting, and the common groove is formed in the common groove. Since the electrode pattern is formed, it is possible to secure a common electrode that is not divided when dividing into individual piezoelectric elements and individual electrodes, and it is easier to take out the electrodes further, and the divided piezoelectric elements are not damaged in a later process. It is possible to further simplify the process and improve the yield without causing breakage.

【0073】請求項7のインクジェットヘッドの製造方
法によれば、各圧電素子プレートをノズルピッチの2倍
のピッチで切断したので、各圧電素子列の圧電素子を駆
動パルスを印加する駆動部圧電素子と液室を固定する固
定部圧電素子とし、かつ駆動部圧電素子を交互配置する
ことができ、高集積化を図ることができる。
According to the method of manufacturing an ink jet head according to the seventh aspect, since each piezoelectric element plate is cut at a pitch twice as large as the nozzle pitch, a driving unit piezoelectric element for applying a driving pulse to the piezoelectric elements in each piezoelectric element row. The piezoelectric elements in the fixed part for fixing the liquid chamber and the liquid chamber can be arranged alternately with the piezoelectric elements in the driving part, so that high integration can be achieved.

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

【図1】本発明の一実施例を示すインクジェットヘッド
の外観斜視図
FIG. 1 is an external perspective view of an inkjet head showing one embodiment of the present invention.

【図2】図1の分解斜視図FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1;

【図3】図1のA−A線に沿う断面図FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1;

【図4】図1のB−B線に沿う断面図FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 1;

【図5】アクチュエータユニットの加工及び組立て工程
の説明に供する基板の斜視図
FIG. 5 is a perspective view of a substrate for explaining a process of assembling and assembling the actuator unit.

【図6】同工程の説明に供する基板に圧電素子プレート
を接合した状態の斜視図
FIG. 6 is a perspective view showing a state in which a piezoelectric element plate is joined to a substrate used for explaining the same process.

【図7】図6のC−C線に沿う断面図FIG. 7 is a sectional view taken along the line CC of FIG. 6;

【図8】同工程の説明に供する圧電素子プレート切断加
工後の状態の斜視図
FIG. 8 is a perspective view showing a state after a piezoelectric element plate cutting process for explaining the same process.

【図9】図8のD−D線に沿う断面図FIG. 9 is a sectional view taken along line DD in FIG. 8;

【図10】圧電素子列及びノズルのピッチの説明に供す
る説明図
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a pitch of a piezoelectric element row and a nozzle;

【図11】アクチュエータユニットの他の加工及び組立
て工程の説明に供する基板の斜視図
FIG. 11 is a perspective view of a substrate for explaining another processing and assembling process of the actuator unit.

【図12】同工程の説明に供する基板に圧電素子プレー
トを接合した状態の斜視図
FIG. 12 is a perspective view showing a state in which a piezoelectric element plate is joined to a substrate used for explaining the same process.

【図13】図12の図7と同様な断面図FIG. 13 is a sectional view similar to FIG. 7 of FIG. 12;

【図14】同工程の説明に供する圧電素子プレート切断
加工後の状態の斜視図
FIG. 14 is a perspective view showing a state after a piezoelectric element plate cutting process for explaining the same step;

【図15】同工程の説明に供する共通電極用導電性部材
を設けた状態の斜視図
FIG. 15 is a perspective view showing a state where a common electrode conductive member is provided for explaining the same step.

【図16】同工程の説明に供する他の共通電極用導電性
部材を設けた状態の斜視図
FIG. 16 is a perspective view showing a state in which another common electrode conductive member is provided for explaining the same step.

【図17】図16のE−E線に沿う断面図FIG. 17 is a sectional view taken along the line EE in FIG. 16;

【図18】圧電素子列及びノズルのピッチの他の例の説
明に供する要部分解斜視図
FIG. 18 is an exploded perspective view of a main part for explaining another example of the pitch of the piezoelectric element row and the nozzle.

【図19】同説明に供する図4と同様な断面図FIG. 19 is a sectional view similar to FIG. 4 used for the same description.

【図20】他のインクジェットヘッドの説明に供する要
部分解斜視図
FIG. 20 is an exploded perspective view of a main part used for describing another ink jet head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…アクチュエータユニット、2…液室ユニット、3…
基板、4…圧電素子列、5…フレーム、6…接着剤、7
…駆動部圧電素子、8…固定部圧電素子、11…ダイア
フラム部、12…振動板、13…液室流路形成部材、1
5…ノズル、16…ノズルプレート、17…加圧液室、
21…分割溝、22…個別電極、23…共通溝、24…
共通電極、27…内部電極、28,29…端面電極、6
1…個別電極用パターン、62…共通電極用パターン、
63,64…端面電極、65…圧電素子プレート、6
6,67…導電性部材、68…圧電素子。
1. Actuator unit, 2. Liquid chamber unit, 3.
Substrate, 4 ... piezoelectric element row, 5 ... frame, 6 ... adhesive, 7
... Drive piezoelectric element, 8 fixed part piezoelectric element, 11 diaphragm part, 12 diaphragm, 13 liquid chamber channel forming member, 1
5 nozzle, 16 nozzle plate, 17 pressurized liquid chamber,
Reference numeral 21: dividing groove, 22: individual electrode, 23: common groove, 24:
Common electrode, 27 ... internal electrode, 28, 29 ... end face electrode, 6
1 ... pattern for individual electrode, 62 ... pattern for common electrode,
63, 64: End face electrode, 65: Piezoelectric element plate, 6
6, 67: conductive member; 68: piezoelectric element.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣田 哲郎 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 成瀬 修 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 牧田 秀行 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 太田 善久 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 佐々木 勉 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平4−125158(JP,A) 国際公開95/10416(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tetsuro Hirota 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor Osamu Naruse 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor Hideyuki Makita 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Co., Ltd. Inside Ricoh Company (72) Yoshihisa Ota 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Co., Ltd. Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor Tsutomu Sasaki 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Co., Ltd. Ricoh Co., Ltd. (56) References JP-A-4-125158 (JP, A) International Publication 95/10416 (WO , A1) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/16

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板上に所定のピッチで列設された複数
の圧電素子からなる圧電素子列を少なくとも2列配列し
たインクジェットヘッドにおいて、前記2列の圧電素子
列の各圧電素子の両端面にはそれぞれ端面電極が形成さ
れ、各圧電素子列の対向する端面側の端面電極が前記基
板上の各圧電素子列間に設けられた共通電極に接続さ
れ、各圧電素子列の対向しない端面側の端面電極が前記
基板上に設けられた個別電極に接続され、この基板上の
個別電極は前記複数の圧電素子の列設方向と直交する方
向に形成された分割溝にて各圧電素子毎に独立して分割
されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
1. An ink jet head in which at least two piezoelectric element rows each consisting of a plurality of piezoelectric elements arranged at a predetermined pitch on a substrate are arranged, both end faces of each piezoelectric element of the two rows of piezoelectric elements are provided. Are respectively formed with end face electrodes, the end face electrodes on the opposite end faces of the respective piezoelectric element rows are connected to a common electrode provided between the respective piezoelectric element rows on the substrate, and the non-opposing end face sides of the respective piezoelectric element rows are provided. An end face electrode is connected to an individual electrode provided on the substrate, and the individual electrode on the substrate is independent for each piezoelectric element by a division groove formed in a direction orthogonal to a direction in which the plurality of piezoelectric elements are arranged. ink jet head is characterized in that it is divided by.
【請求項2】 請求項1に記載のインクジェットヘッド
において、前記基板上には各圧電素子列間に前記複数の
圧電素子の列設方向に前記分割溝より深い共通溝が形成
され、この共通溝内に前記共通電極が形成されているこ
とを特徴とするインクジェットヘッド。
2. The ink jet head according to claim 1, wherein a common groove deeper than the dividing groove is formed between the piezoelectric element rows in the direction in which the plurality of piezoelectric elements are arranged on the substrate. An ink jet head, wherein the common electrode is formed therein.
【請求項3】 基板上に列設された複数の圧電素子から
なる圧電素子列を少なくとも2列配列したインクジェッ
トヘッドの製造方法において、前記基板上に予め個別電
極用パターンを形成し、それぞれ両端面に端面電極を形
成した2枚の圧電素子プレートを前記基板上に並列に独
立して、かつ各圧電素子プレートの一方の端面電極が対
向する状態で接合した後、これら2枚の圧電素子プレー
ト及び基板上の個別電極用パターンを所定のピッチで同
時に切断加工して、前記2枚の圧電素子プレートをそれ
ぞれ各圧電素子列を構成する前記複数の圧電素子に分割
すると同時に、前記基板上の個別電極用パターンを各圧
電素子毎の個別電極に分割することを特徴とするインク
ジェットの製造方法。
3. A method for manufacturing an ink jet head in which at least two rows of piezoelectric elements formed of a plurality of piezoelectric elements arranged on a substrate are arranged, an individual electrode pattern is formed on the substrate in advance, and both end faces are formed. The two piezoelectric element plates having end electrodes formed on the substrate are independently arranged in parallel on the substrate , and one end electrode of each piezoelectric element plate is paired.
Then , the two piezoelectric element plates and the individual electrode patterns on the substrate are simultaneously cut at a predetermined pitch to form the respective piezoelectric element rows. A method for manufacturing an ink-jet, comprising: dividing an individual electrode pattern on the substrate into individual electrodes for each piezoelectric element at the same time as dividing the plurality of piezoelectric elements.
【請求項4】 請求項3に記載のインクジェットヘッド
の製造方法において、前記2枚の圧電素子プレート及び
基板上の個別電極用パターンを所定のピッチで同時に切
断加工した後、2つの圧電素子列間にその各圧電素子の
対向する端面電極に接続する共通電極となる導電性部材
を接合又は塗布することを特徴とするインクジェットヘ
ッドの製造方法。
4. The method for manufacturing an ink jet head according to claim 3, wherein the two piezoelectric element plates and the individual electrode patterns on the substrate are cut at the same time at a predetermined pitch. And a conductive member serving as a common electrode connected to the opposite end face electrodes of the piezoelectric elements.
【請求項5】 請求項3に記載のインクジェットヘッド
の製造方法において、前記基板上には予め前記複数の圧
電素子の列設方向に共通電極用パターンが形成されてい
ることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
5. The inkjet head manufacturing method according to claim 3, wherein a pattern for a common electrode is previously formed on the substrate in a direction in which the plurality of piezoelectric elements are arranged. Manufacturing method.
【請求項6】 請求項5に記載のインクジェットヘッド
の製造方法において、前記基板上には予め前記圧電素子
プレートの切断加工時に分割されない深さの共通溝が形
成され、この共通溝内に前記共通電極用パターンが形成
されていることを特徴とするインクジェットヘッドの製
造方法。
6. The method for manufacturing an ink jet head according to claim 5, wherein a common groove having a depth that is not divided at the time of cutting the piezoelectric element plate is formed on the substrate, and the common groove is formed in the common groove. A method for manufacturing an ink-jet head, wherein an electrode pattern is formed.
【請求項7】 請求項3乃至6のいずれかに記載のイン
クジェットヘッドの製造方法において、各圧電素子プレ
ートをノズルピッチの2倍のピッチで切断することを特
徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
7. The method for manufacturing an ink jet head according to claim 3, wherein each piezoelectric element plate is cut at a pitch twice as large as a nozzle pitch.
JP24662294A 1994-10-12 1994-10-12 Ink jet head and method of manufacturing the same Expired - Fee Related JP3311514B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24662294A JP3311514B2 (en) 1994-10-12 1994-10-12 Ink jet head and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24662294A JP3311514B2 (en) 1994-10-12 1994-10-12 Ink jet head and method of manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08108534A JPH08108534A (en) 1996-04-30
JP3311514B2 true JP3311514B2 (en) 2002-08-05

Family

ID=17151149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24662294A Expired - Fee Related JP3311514B2 (en) 1994-10-12 1994-10-12 Ink jet head and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3311514B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4151250B2 (en) * 2001-09-11 2008-09-17 ブラザー工業株式会社 Recording device
JP4145760B2 (en) 2002-10-03 2008-09-03 セイコーエプソン株式会社 Piezoelectric actuator unit and manufacturing method thereof
JP4565398B2 (en) * 2002-10-03 2010-10-20 セイコーエプソン株式会社 Liquid ejector
KR100692429B1 (en) 2003-03-24 2007-03-12 가부시키가이샤 리코 Recording head, carriage and image forming apparatus
JP5233130B2 (en) 2006-04-14 2013-07-10 株式会社リコー Piezoelectric actuator, liquid ejection head, liquid ejection apparatus, image forming apparatus
KR100987523B1 (en) * 2008-07-28 2010-10-13 삼성전기주식회사 Ink-jet head
JP5482130B2 (en) * 2009-09-15 2014-04-23 株式会社リコー Piezoelectric actuator, liquid discharge head, and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08108534A (en) 1996-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5438739A (en) Method of making an elongated ink jet printhead
EP0875381B1 (en) Ink jet recording head
JP3311514B2 (en) Ink jet head and method of manufacturing the same
JPH0811304A (en) Ink jet head
JP3330757B2 (en) Ink jet head and method of manufacturing the same
US7836599B2 (en) Ink jet head and method of manufacturing thereof
JP2004106267A (en) Liquid pressure generating mechanism and its manufacturing process and liquid drop ejector
JP2008044296A (en) Liquid jetting head
JP3108930B2 (en) Ink jet head and method of manufacturing the same
JP2003019805A (en) Ink jet head and its manufacturing method
JP4138155B2 (en) Method for manufacturing liquid discharge head
JP4277477B2 (en) Liquid jet head
JPH08164607A (en) Ink jet head
US7249413B2 (en) Method for manufacturing inkjet printing head
JP3298755B2 (en) Method of manufacturing inkjet head
JP3539653B2 (en) Inkjet head
JP3595129B2 (en) Inkjet head
JP3578190B2 (en) Ink jet recording head driving piezoelectric vibrator unit and method of manufacturing the same
JP2001054946A (en) Ink-jet head
JPH04286650A (en) Liquid droplet jet apparatus
JPH0825627A (en) Ink jet head and manufacture thereof
JP3211602B2 (en) Ink ejecting apparatus and manufacturing method thereof
JP4631343B2 (en) Ink jet head and manufacturing method thereof
JP3208966B2 (en) Ink jet device
JP2003039657A (en) Piezoelectric actuator and ink jet print head comprising it

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080524

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090524

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100524

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110524

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees