JPH09314830A - インクジェット式記録ヘッド - Google Patents
インクジェット式記録ヘッドInfo
- Publication number
- JPH09314830A JPH09314830A JP15315096A JP15315096A JPH09314830A JP H09314830 A JPH09314830 A JP H09314830A JP 15315096 A JP15315096 A JP 15315096A JP 15315096 A JP15315096 A JP 15315096A JP H09314830 A JPH09314830 A JP H09314830A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- piezoelectric
- pressure generation
- wiring
- pressure generating
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 配線領域の静電容量を小さくすること。
【解決手段】 弾性膜２の表面に圧力発生室から配線領
域まで圧電体膜１４を形成するとともに、圧電体膜１４
の配線領域１４ｃ、１４ｄの厚みを圧力発生室に対向す
る圧電振動領域１４ａ、１４ｂよりも厚く構成し、ここ
に配線用の金属層１５、１６を形成する。
域まで圧電体膜１４を形成するとともに、圧電体膜１４
の配線領域１４ｃ、１４ｄの厚みを圧力発生室に対向す
る圧電振動領域１４ａ、１４ｂよりも厚く構成し、ここ
に配線用の金属層１５、１６を形成する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術の分野】本発明は、ノズル開口に連
通する圧力発生室の一部をたわみ振動するアクチュエー
タにより膨張、収縮させて、ノズル開口からインク滴を
吐出させるインクジェット式記録ヘッドに関する。
通する圧力発生室の一部をたわみ振動するアクチュエー
タにより膨張、収縮させて、ノズル開口からインク滴を
吐出させるインクジェット式記録ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット式記録ヘッドには、圧力
発生室を機械的に変形させてインクを加圧する圧電振動
型と、圧力発生室の中に発熱素子を設け、発熱素子の熱
で発生した気泡の圧力によりインクを加圧するバブルジ
ェット型との２種類のものが存在する。そして圧電振動
型の記録ヘッドは、さらに軸方向に変位する圧電振動子
を使用した第１の記録ヘッドと、たわみ変位する圧電振
動子を使用した第２の記録ヘッドとの２種類に分類され
る。第１の記録ヘッドは、高速駆動が可能でかつ高い密
度での記録が可能である反面、圧電振動子の加工に切削
作業が伴ったり、また圧電振動子を圧力発生室に固定す
る際に３次元的組立作業を必要として、製造の工程数が
多くなるという問題がある。
発生室を機械的に変形させてインクを加圧する圧電振動
型と、圧力発生室の中に発熱素子を設け、発熱素子の熱
で発生した気泡の圧力によりインクを加圧するバブルジ
ェット型との２種類のものが存在する。そして圧電振動
型の記録ヘッドは、さらに軸方向に変位する圧電振動子
を使用した第１の記録ヘッドと、たわみ変位する圧電振
動子を使用した第２の記録ヘッドとの２種類に分類され
る。第１の記録ヘッドは、高速駆動が可能でかつ高い密
度での記録が可能である反面、圧電振動子の加工に切削
作業が伴ったり、また圧電振動子を圧力発生室に固定す
る際に３次元的組立作業を必要として、製造の工程数が
多くなるという問題がある。
【０００３】これに対して、第２の記録ヘッドは、圧電
振動子が膜として構成されているため、圧力発生室を構
成する弾性膜と一体的に焼成して作り付けることが可能
で、製造工程の簡素化を図ることができるという特徴を
有するものの、圧電振動子と外部回路に接続する接続端
子とを平面内で接続する関係上、弾性膜の表面に絶縁
層、通常圧電振動子を形成する圧電体膜を介して接続用
のパターンを形成する必要がある。
振動子が膜として構成されているため、圧力発生室を構
成する弾性膜と一体的に焼成して作り付けることが可能
で、製造工程の簡素化を図ることができるという特徴を
有するものの、圧電振動子と外部回路に接続する接続端
子とを平面内で接続する関係上、弾性膜の表面に絶縁
層、通常圧電振動子を形成する圧電体膜を介して接続用
のパターンを形成する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようにして弾性膜
に作り付けられた圧電振動子は、圧電材料をスパッタリ
ング等の製膜技術を適用して構成されている関係上、圧
電材料のグリーンシートを貼着して形成する場合に比較
してその厚みが極めて薄いため、静電容量が大きくな
り、これにともなって接続用パターン領域での誘電体損
の増加による弾性膜の発熱や、また駆動回路の電流容量
に増加を来す等の問題がある。本発明は、このような問
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは外部駆動回路からの信号を受ける接続端子から圧電
振動領域までの静電容量を可及的に小さくして弾性膜の
発熱や、外部駆動回路の負荷を軽減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。
に作り付けられた圧電振動子は、圧電材料をスパッタリ
ング等の製膜技術を適用して構成されている関係上、圧
電材料のグリーンシートを貼着して形成する場合に比較
してその厚みが極めて薄いため、静電容量が大きくな
り、これにともなって接続用パターン領域での誘電体損
の増加による弾性膜の発熱や、また駆動回路の電流容量
に増加を来す等の問題がある。本発明は、このような問
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは外部駆動回路からの信号を受ける接続端子から圧電
振動領域までの静電容量を可及的に小さくして弾性膜の
発熱や、外部駆動回路の負荷を軽減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。
【０００５】
【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、複数のノズル開口が穿設さ
れたノズルプレートと、外部からインクの供給を受ける
リザーバ、該リザーバとインク供給口を介して接続する
とともに前記ノズル開口の各々に連通する複数の圧力発
生室とを備えた流路形成基板と、該圧力発生室内のイン
クを加圧する弾性膜と、前記圧力発生室に対向する位置
に配置されて前記弾性膜をたわみ変形させる圧電体膜と
からなるインクジェットヘッドにおいて、前記弾性膜の
表面に前記圧力発生室から配線領域まで前記圧電体膜を
形成するとともに、前記配線領域の前記圧電体膜の厚み
を前記圧力発生室に対向する領域よりも厚く構成し、こ
こに配線用の金属層を形成するようにした。
るために本発明においては、複数のノズル開口が穿設さ
れたノズルプレートと、外部からインクの供給を受ける
リザーバ、該リザーバとインク供給口を介して接続する
とともに前記ノズル開口の各々に連通する複数の圧力発
生室とを備えた流路形成基板と、該圧力発生室内のイン
クを加圧する弾性膜と、前記圧力発生室に対向する位置
に配置されて前記弾性膜をたわみ変形させる圧電体膜と
からなるインクジェットヘッドにおいて、前記弾性膜の
表面に前記圧力発生室から配線領域まで前記圧電体膜を
形成するとともに、前記配線領域の前記圧電体膜の厚み
を前記圧力発生室に対向する領域よりも厚く構成し、こ
こに配線用の金属層を形成するようにした。
【０００６】
【作用】配線領域の金属層と下電極との厚みが圧電振動
領域よりも大きいから、配線領域の静電容量が小さくな
る。
領域よりも大きいから、配線領域の静電容量が小さくな
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１、図２は、それぞれ本発明の
一実施例を示すものであって、図中符号１はシリコン単
結晶基板をエッチングして形成されたインク圧力発生室
基板で、一方の表面を開口面９とし、裏面に弾性膜２を
形成するように複数列、この実施例では２列の圧力発生
室３、３、‥‥、４、４‥‥と、これら圧力発生室にイ
ンクを供給するリザーバ５、６と、さらにこれら圧力発
生室３、４とリザーバ５、６とを一定の流体抵抗で連通
させるインク供給口７、８とを形成して構成されてい
る。
一実施例を示すものであって、図中符号１はシリコン単
結晶基板をエッチングして形成されたインク圧力発生室
基板で、一方の表面を開口面９とし、裏面に弾性膜２を
形成するように複数列、この実施例では２列の圧力発生
室３、３、‥‥、４、４‥‥と、これら圧力発生室にイ
ンクを供給するリザーバ５、６と、さらにこれら圧力発
生室３、４とリザーバ５、６とを一定の流体抵抗で連通
させるインク供給口７、８とを形成して構成されてい
る。
【０００８】この開口面９側には、圧力発生室３、４の
一端側で連通するようにノズル開口１０、１１が穿設さ
れたノズルプレート１２が固定されている。
一端側で連通するようにノズル開口１０、１１が穿設さ
れたノズルプレート１２が固定されている。
【０００９】一方、弾性膜２の表面には金属層からなる
下電極１３を形成し、これの表面に膜形成方法で圧電体
膜１４が作り付けられている。この圧電体膜１４は、図
３に示したように圧力発生室３、４に対向して圧力発生
室３、４を膨張、収縮させる圧電振動領域１４ａ，１４
ｂと、圧電振動領域１４ａ、１４ｂに駆動信号を供給す
るための配線パターンを形成する配線領域１４ｃ、１４
ｄとを形成するために、圧電振動領域１４ａ、１４ｂに
比較して配線領域１４ｃ、１４ｄが厚くなるように形成
されていて、図４に示したように圧力発生室３、４に対
向するように短冊状に切分けられている。
下電極１３を形成し、これの表面に膜形成方法で圧電体
膜１４が作り付けられている。この圧電体膜１４は、図
３に示したように圧力発生室３、４に対向して圧力発生
室３、４を膨張、収縮させる圧電振動領域１４ａ，１４
ｂと、圧電振動領域１４ａ、１４ｂに駆動信号を供給す
るための配線パターンを形成する配線領域１４ｃ、１４
ｄとを形成するために、圧電振動領域１４ａ、１４ｂに
比較して配線領域１４ｃ、１４ｄが厚くなるように形成
されていて、図４に示したように圧力発生室３、４に対
向するように短冊状に切分けられている。
【００１０】このような２種類の厚み領域を有する圧電
体膜１４は、膜形成時にマスクなどを用いて膜形成時間
を制御したり、また全体を配線領域１４ｃ、１４ｄの厚
みで形成した後に、圧電振動領域１４ａ、１４ｂだけを
エッチングして薄くするなどの方法で簡単に製造するこ
とができる。
体膜１４は、膜形成時にマスクなどを用いて膜形成時間
を制御したり、また全体を配線領域１４ｃ、１４ｄの厚
みで形成した後に、圧電振動領域１４ａ、１４ｂだけを
エッチングして薄くするなどの方法で簡単に製造するこ
とができる。
【００１１】図５は、上述の圧電体膜１４を拡大して示
す図であって、圧電振動領域１４ａ、１４ｂが圧力発生
室３、４を膨張、収縮させることができる程度にたわみ
振動が可能な程度の厚み、例えば１μｍ程度の厚みに形
成され、また配線領域１４ｃ、１４ｄが圧電振動領域１
４ａ、１４ｂの表面に形成される上電極１５、１６と断
線等を生じることなく金属層を形成でき程度に厚く、例
えば５μｍ程度の厚みとなるように形成されている。
す図であって、圧電振動領域１４ａ、１４ｂが圧力発生
室３、４を膨張、収縮させることができる程度にたわみ
振動が可能な程度の厚み、例えば１μｍ程度の厚みに形
成され、また配線領域１４ｃ、１４ｄが圧電振動領域１
４ａ、１４ｂの表面に形成される上電極１５、１６と断
線等を生じることなく金属層を形成でき程度に厚く、例
えば５μｍ程度の厚みとなるように形成されている。
【００１２】そしてこれら２つの領域の境界には急激な
段差を形成しないように斜面部１４ｅ、１４ｆが形成さ
れ、この斜面部１４ｅ、１４ｆを経由するようにして上
電極１５、１６の端部から圧電体膜１４の配線領域１４
ｃ、１４ｄに配線パターンを構成する金属層１７、１８
が形成されている。
段差を形成しないように斜面部１４ｅ、１４ｆが形成さ
れ、この斜面部１４ｅ、１４ｆを経由するようにして上
電極１５、１６の端部から圧電体膜１４の配線領域１４
ｃ、１４ｄに配線パターンを構成する金属層１７、１８
が形成されている。
【００１３】再び図１、２に戻って、インク圧力発生室
基板１とノズルプレート１２とは液密となるように一体
に固定されて、周縁部及び中央部を支持する支持部１９
ａを備えたホルダ１９に収容されて記録ヘッドに纏めら
れている。圧電体膜１４の配線領域１４ｃ、１４ｄは、
フレキシブルケーブル２０を介して外部の駆動回路に接
続されている。
基板１とノズルプレート１２とは液密となるように一体
に固定されて、周縁部及び中央部を支持する支持部１９
ａを備えたホルダ１９に収容されて記録ヘッドに纏めら
れている。圧電体膜１４の配線領域１４ｃ、１４ｄは、
フレキシブルケーブル２０を介して外部の駆動回路に接
続されている。
【００１４】この実施例において、フレキシブルケーブ
ル２０から駆動信号を供給すると、圧電体膜１４の配線
領域１４ｃ、１４ｄの金属層１７、１８を介して圧電振
動領域１４ａ、１４ｂに駆動信号が印加される。
ル２０から駆動信号を供給すると、圧電体膜１４の配線
領域１４ｃ、１４ｄの金属層１７、１８を介して圧電振
動領域１４ａ、１４ｂに駆動信号が印加される。
【００１５】これにより圧電振動領域１４ａ、１４ｂが
下電極１３との間で電界を受けてたわみ振動を起こして
圧力発生室３、４を膨張させてリザーバ５、６のインク
を圧力発生室３、４に吸引させ、続いて圧力発生室３、
４を収縮させてノズル開口１０、１１からインク滴を吐
出させる。
下電極１３との間で電界を受けてたわみ振動を起こして
圧力発生室３、４を膨張させてリザーバ５、６のインク
を圧力発生室３、４に吸引させ、続いて圧力発生室３、
４を収縮させてノズル開口１０、１１からインク滴を吐
出させる。
【００１６】ところで、圧電体膜１４の非振動領域に形
成された配線領域１４ｃ、１４ｄは、圧電振動領域１４
ａ、１４ｂに比較してその厚みが厚いから下電極１３と
配線用の金属層１７、１８とで形成される静電容量が極
めて小さくなる。この結果、配線領域に形成される静電
容量の充電のための電流が小さくなるから、配線領域１
４ｃ、１４ｄでの発熱量が少なく、また必要とする電流
値が少なくなり、フレキシブルケーブル２０の配線パタ
ーンでの損失が少なくなる。
成された配線領域１４ｃ、１４ｄは、圧電振動領域１４
ａ、１４ｂに比較してその厚みが厚いから下電極１３と
配線用の金属層１７、１８とで形成される静電容量が極
めて小さくなる。この結果、配線領域に形成される静電
容量の充電のための電流が小さくなるから、配線領域１
４ｃ、１４ｄでの発熱量が少なく、また必要とする電流
値が少なくなり、フレキシブルケーブル２０の配線パタ
ーンでの損失が少なくなる。
【００１７】なお、上述の実施例においては弾性膜２と
下電極１３とを別部材として構成しているが、弾性膜２
を白金などの金属により構成した場合には、弾性膜を下
電極として使用することができる。
下電極１３とを別部材として構成しているが、弾性膜２
を白金などの金属により構成した場合には、弾性膜を下
電極として使用することができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
複数のノズル開口が穿設されたノズルプレートと、外部
からインクの供給を受けるリザーバ、リザーバとインク
供給口を介して接続するとともにノズル開口の各々に連
通する複数の圧力発生室とを備えた流路形成基板と、圧
力発生室内のインクを加圧する弾性膜と、圧力発生室に
対向する位置に配置されて弾性膜をたわみ変形させる圧
電体膜とからなるインクジェットヘッドにおいて、弾性
膜の表面に圧力発生室から配線領域まで圧電体膜を形成
するとともに、配線領域の圧電体膜の厚みを圧力発生室
に対向する領域よりも厚く構成し、ここに配線用の金属
層を形成したので、配線領域の金属層と下電極との厚み
が圧電振動領域よりも大きくなって配線領域の静電容量
を小さくすることができ、圧電体損失や、充電電流を小
さくすることができる。
複数のノズル開口が穿設されたノズルプレートと、外部
からインクの供給を受けるリザーバ、リザーバとインク
供給口を介して接続するとともにノズル開口の各々に連
通する複数の圧力発生室とを備えた流路形成基板と、圧
力発生室内のインクを加圧する弾性膜と、圧力発生室に
対向する位置に配置されて弾性膜をたわみ変形させる圧
電体膜とからなるインクジェットヘッドにおいて、弾性
膜の表面に圧力発生室から配線領域まで圧電体膜を形成
するとともに、配線領域の圧電体膜の厚みを圧力発生室
に対向する領域よりも厚く構成し、ここに配線用の金属
層を形成したので、配線領域の金属層と下電極との厚み
が圧電振動領域よりも大きくなって配線領域の静電容量
を小さくすることができ、圧電体損失や、充電電流を小
さくすることができる。
【図１】本発明のインクジェット式記録ヘッドの一実施
例を示す組立斜視図である。
例を示す組立斜視図である。
【図２】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図３】同上記録ヘッドの圧電体膜の一実施例を示す斜
視図である。
視図である。
【図４】圧電体膜を圧力発生室に合わせて切り出した状
態を示す斜視図である。
態を示す斜視図である。
【図５】圧電体膜を拡大して示す断面図である。
１ インク圧力発生室基板 ２ 弾性膜 ３、４ 圧力発生室 ５、６ リザーバ ７、８ インク供給口７、８ １０、１１ ノズル開口 １３ 下電極１３ １４ 圧電体膜 １４ａ，１４ｂ 圧電振動領域 １４ｃ、１４ｄ 配線領域 １４ｅ、１４ ｆ斜面部 １５、１６ 上電極 ２０ フレキシブルケーブル
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のノズル開口が穿設されたノズルプ
レートと、外部からインクの供給を受けるリザーバ、該
リザーバとインク供給口を介して接続するとともに前記
ノズル開口の各々に連通する複数の圧力発生室とを備え
た流路形成基板と、該圧力発生室内のインクを加圧する
弾性膜と、前記圧力発生室に対向する位置に配置されて
前記弾性膜をたわみ変形させる圧電体膜とからなるイン
クジェットヘッドにおいて、 前記弾性膜の表面に前記圧力発生室から配線領域まで前
記圧電体膜を形成するとともに、前記配線領域の前記圧
電体膜の厚みを前記圧力発生室に対向する領域よりも厚
く構成し、ここに配線用の金属層を形成してなるインク
ジェット式記録ヘッド。 - 【請求項２】 前記配線領域と前記圧力発生室との境界
近傍の前記圧電体膜に斜面部が形成されている請求項１
に記載のインクジェット式記録ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15315096A JPH09314830A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | インクジェット式記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15315096A JPH09314830A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | インクジェット式記録ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09314830A true JPH09314830A (ja) | 1997-12-09 |
Family
ID=15556120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15315096A Pending JPH09314830A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | インクジェット式記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09314830A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012148550A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-08-09 | Kyocera Corp | 圧電アクチュエータユニット、およびそれを用いた液体吐出ヘッド、ならびに記録装置 |
-
1996
- 1996-05-24 JP JP15315096A patent/JPH09314830A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012148550A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-08-09 | Kyocera Corp | 圧電アクチュエータユニット、およびそれを用いた液体吐出ヘッド、ならびに記録装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5894317A (en) | Drop-on-demand ink-jet printing head | |
| US6742875B2 (en) | Drop-on-demand ink-jet printing head | |
| WO1998052763A2 (en) | Droplet deposition apparatus and methods of manufacture thereof | |
| US6120124A (en) | Ink jet head having plural electrodes opposing an electrostatically deformable diaphragm | |
| US4364070A (en) | Drop jet apparatus | |
| EP0875380B1 (en) | Ink jet recording head | |
| US6231169B1 (en) | Ink jet printing head including a backing member for reducing displacement of partitions between pressure generating chambers | |
| JP3484889B2 (ja) | 圧電振動子ユニット、これの製造方法、及びインクジェット式記録ヘッド | |
| JP2007258727A (ja) | 圧電アクチュエータユニット、圧電素子、及び、その製造方法 | |
| US6386682B1 (en) | Ink-jet head and driving method of the same | |
| US6767083B2 (en) | Fluid ejection device with drop volume modulation capabilities | |
| JP4129614B2 (ja) | インクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置 | |
| JP3384186B2 (ja) | インクジェットヘッド | |
| JPH09300609A (ja) | インクジェットヘッド | |
| JP3468279B2 (ja) | 圧電振動子ユニットの製造方法 | |
| JPH09314830A (ja) | インクジェット式記録ヘッド | |
| JPH09272206A (ja) | 圧電振動子配列体 | |
| JPH08108534A (ja) | インクジェットヘッド及びその製造方法 | |
| JP3775047B2 (ja) | インクジェットヘッド | |
| JP3578190B2 (ja) | インクジェット式記録ヘッド駆動用圧電振動子ユニット、及びその製造方法 | |
| JP3374900B2 (ja) | インクジェット式記録ヘッド | |
| JPH10278263A (ja) | インクジェット記録ヘッド | |
| JP3409662B2 (ja) | インクジェット式記録ヘッド | |
| JP4207460B2 (ja) | 圧電素子、及び、電歪アクチュエータ | |
| KR20050087640A (ko) | 압전 방식 잉크젯 프린트헤드 및 그 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030319 |