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JP2001334658A - Inkjet head - Google Patents

Inkjet head

Info

Publication number
JP2001334658A
JP2001334658A JP2000156091A JP2000156091A JP2001334658A JP 2001334658 A JP2001334658 A JP 2001334658A JP 2000156091 A JP2000156091 A JP 2000156091A JP 2000156091 A JP2000156091 A JP 2000156091A JP 2001334658 A JP2001334658 A JP 2001334658A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
channel
nozzle
opening diameter
electrode
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.)
Withdrawn
Application number
JP2000156091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Isono
仁志 磯野
Yoshinori Nakajima
吉紀 中島
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2000156091A priority Critical patent/JP2001334658A/en
Publication of JP2001334658A publication Critical patent/JP2001334658A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10Finger type piezoelectric elements

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクチャンネルごとのインク滴の吐出ばら
つきを低減できるように改良されたインクジェットヘッ
ドを提供することを主要な目的とする。 【解決手段】 インクチャンネルごとに異なる電極の深
さに応じて、インクチャンネルごとにイナータンスが連
続的に変化するノズルを設ける。
(57) [Problem] It is a main object to provide an ink jet head improved so as to be able to reduce the ejection variation of ink droplets for each ink channel. SOLUTION: A nozzle whose inertance changes continuously for each ink channel is provided according to the depth of an electrode which differs for each ink channel.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、インク
ジェットヘッドに関し、より特定的には、インクチャン
ネル内に電極が設けられ、インクチャンネル内に圧力変
動を生じさせてインクを吐出させる方式のインクジェッ
トヘッドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to an ink jet head, and more particularly, to a method in which an electrode is provided in an ink channel and ink is ejected by causing a pressure fluctuation in the ink channel. The present invention relates to an inkjet head.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日、インパクト印字装置に代わり、カ
ラー化、多階調化に適したインクジェット方式等のノン
インパクト印字装置が急速に普及している。中でも、印
字時のみに必要なインクを吐出させるドロップ・オン・
デマンド型が印字効率の良さ、低コスト化、低ランニン
グコスト化に有利であるなどの点から注目されており、
圧電素子を用いたカイザー方式や、サーマルジェット方
式が主流となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, non-impact printing apparatuses such as an ink jet system suitable for colorization and multi-gradation have rapidly spread in place of impact printing apparatuses. Above all, drop-on printing that discharges the necessary ink only during printing
The demand type has attracted attention because it is advantageous for high printing efficiency, low cost, and low running cost.
The Kaiser method using a piezoelectric element and the thermal jet method have become mainstream.

【0003】しかしながら、カイザー方式は、小型化が
難しく、高密度化には適さないという欠点を有してい
た。また、サーマルジェット方式は、高密度には適して
いるものの、ヒータを加熱することで、インク内にバブ
ル(泡)を生じさせて、そのバブルのエネルギーを吐出
に使用するため、インクの耐久性に対する要求が厳し
く、また、ヒータの寿命を長くすることが困難であり、
さらに、消費電力も大きくなるという問題を有してい
た。
[0003] However, the Kaiser method has a drawback that it is difficult to reduce the size and is not suitable for high density. Although the thermal jet method is suitable for high density, it generates bubbles in the ink by heating the heater and uses the energy of the bubbles for ejection. Requirements are severe, and it is difficult to extend the life of the heater.
Further, there is a problem that power consumption is increased.

【0004】このような欠点を解決するものとして、圧
電材料の剪断モードを利用したインクジェット方式が提
案されている。この方式は、圧電材料からなるインクチ
ャンネル壁に形成した電極に電圧を印加することによ
り、圧電材料の分極方向と直交する方向に電界を加え、
チャンネル壁を剪断モードで変形させて、その際に生じ
る圧力波変動を利用してインク滴を吐出させるものであ
り、ノズルの高密度化、低消費電力化、高駆動周波数化
に適している。このような、剪断モードを利用したイン
クジェットヘッドの構造を図11を用いて説明する。
In order to solve such disadvantages, an ink jet system utilizing a shear mode of a piezoelectric material has been proposed. In this method, an electric field is applied in a direction perpendicular to the polarization direction of the piezoelectric material by applying a voltage to an electrode formed on the ink channel wall made of the piezoelectric material,
The channel wall is deformed in a shearing mode, and ink droplets are ejected by utilizing the pressure wave fluctuation generated at that time, and is suitable for high density nozzles, low power consumption, and high driving frequency. Such a structure of the ink jet head using the shear mode will be described with reference to FIG.

【0005】インクジェットヘッドは、図11の上下方
向に分極処理を施した圧電体に複数の溝4が形成された
ベース部材1と、インク供給口21と共通インク室22
が形成されたカバー部材2と、ノズル孔10が開けられ
たノズル板9を貼合わせることで、インクチャンネル4
が形成されている。チャンネル壁3には、電界を印加す
るための電極5が上方半分に形成されている。インクチ
ャンネルの後端部は、溝加工時に使用されるダイシング
ブレードの直径に対応したR形状に加工されており、6
には外部との通電のための電極引出部としての浅溝部が
同じくダイシングブレードにより加工されている。浅溝
部6に形成された電極は、浅溝部6の後端部でたとえば
フレキシブル基板のような外部の電極8とワイヤボンデ
ィングにより接続されている。
The ink jet head comprises a base member 1 having a plurality of grooves 4 formed in a piezoelectric body which has been subjected to polarization processing in the vertical direction in FIG. 11, an ink supply port 21 and a common ink chamber 22.
The ink channel 4 is formed by laminating the cover member 2 in which the ink channel 4 is formed and the nozzle plate 9 having the nozzle hole 10 formed therein.
Are formed. An electrode 5 for applying an electric field is formed in the upper half of the channel wall 3. The rear end of the ink channel is machined into an R shape corresponding to the diameter of the dicing blade used at the time of groove machining.
A shallow groove as an electrode lead-out portion for supplying electricity to the outside is similarly processed by a dicing blade. The electrode formed in the shallow groove 6 is connected to an external electrode 8 such as a flexible substrate at the rear end of the shallow groove 6 by wire bonding.

【0006】次に、図11に示したインクジェットヘッ
ドの製造方法について、図12を用いて説明する。
Next, a method of manufacturing the ink jet head shown in FIG. 11 will be described with reference to FIG.

【0007】図12(a)に示すように、上下方向に分
極処理が施された圧電体12に、ダイシング加工が可能
なドライレジストフィルム11をラミネートする。
As shown in FIG. 12A, a dry resist film 11 that can be diced is laminated on a piezoelectric body 12 that has been subjected to a polarization process in a vertical direction.

【0008】次に、図12(b)に示すように、ダイシ
ングブレードによりインクチャンネル4となる溝部と浅
溝部6を加工する。その後、電極となる金属がチャンネ
ル壁3の上半分にだけ付着するように、入射方向を設定
して、図12(b)のA方向、B方向から斜方蒸着す
る。その後、ドライレジストフィルム11をリフトオフ
することで、図11に示すような、チャンネル壁3の上
半分と浅溝部6内に金属膜が形成されたアクチュエータ
としてのベース部材1を作製する。
Next, as shown in FIG. 12B, a groove serving as an ink channel 4 and a shallow groove 6 are processed by a dicing blade. Thereafter, the incident direction is set so that the metal serving as the electrode adheres only to the upper half of the channel wall 3, and oblique vapor deposition is performed from the A direction and the B direction in FIG. Thereafter, by lifting off the dry resist film 11, the base member 1 as an actuator having a metal film formed in the upper half of the channel wall 3 and the shallow groove 6 as shown in FIG. 11 is manufactured.

【0009】カバー部材2は、機械加工あるいはサンド
ブラスト加工にて、インク供給口21と共通インク室2
2が設けられる。サンドブラスト加工を行なう場合は、
インク供給口21と共通インク室22以外をレジストフ
ィルムあるいはメタルマスクでマスキングした後に施せ
ばよい。
The cover member 2 is formed by machining or sandblasting with the ink supply port 21 and the common ink chamber 2.
2 are provided. When performing sandblasting,
It may be applied after masking the portions other than the ink supply port 21 and the common ink chamber 22 with a resist film or a metal mask.

【0010】ノズル板9は、高分子材料の場合は、エキ
シマレーザ加工にて、所定の大きさのノズル孔が孔開け
加工されるが、パンチング加工等で、金属材料にノズル
孔を設けてもよい。このようにして作製されたベース部
材1とカバー部材2とノズル板9は、それぞれ、所望の
位置に接着剤により貼合わされる。このようにして作製
されたインクジェットヘッドは、インク供給口21が、
図示しない外部のインク貯蔵タンクに接続され、インク
が共通インク室22を介して、複数のインクチャンネル
4ごとに供給される。チャンネル壁3の上半分に設けら
れた電極は、それぞれ1つのインクチャンネル4の内部
では、同電位になるように、インクチャンネル後端部の
R形状部で接続され、浅溝部6を介して外部の電極8と
接続される。
When the nozzle plate 9 is made of a polymer material, a nozzle hole of a predetermined size is formed by excimer laser processing. However, even if a metal material is provided with the nozzle hole by punching or the like. Good. The base member 1, the cover member 2, and the nozzle plate 9 manufactured in this manner are respectively bonded to desired positions with an adhesive. In the ink-jet head manufactured in this manner, the ink supply port 21 has
The ink is connected to an external ink storage tank (not shown), and the ink is supplied to each of the plurality of ink channels 4 via the common ink chamber 22. The electrodes provided in the upper half of the channel wall 3 are connected at the R-shaped portion at the rear end of the ink channel so as to have the same potential inside one ink channel 4, and are externally connected via the shallow groove 6. Is connected to the electrode 8 of.

【0011】そして、それぞれのインクチャンネル4に
形成されている電極同士は、独立して、外部電極8と接
続されている。印字データに応じて所定のインクチャン
ネルが選択され、チャンネル壁3の分極方向と直交する
方向に電界がかかるように、外部の電極8より電圧が印
加される。電界が印加されたチャンネル壁3は剪断変形
を起こし、その結果インクチャンネル内に圧力波変動が
生じて、ノズル孔10よりインク滴が吐出する。なお、
図11では、電極引出部と外部の電極がワイヤボンディ
ングにより接続されているが、異方性導電膜(ACF)
を用いて接続する方法も従来より採用されている。
The electrodes formed in the respective ink channels 4 are independently connected to the external electrodes 8. A predetermined ink channel is selected according to the print data, and a voltage is applied from an external electrode 8 so that an electric field is applied in a direction orthogonal to the polarization direction of the channel wall 3. The channel wall 3 to which the electric field is applied undergoes shear deformation, and as a result, a pressure wave fluctuation occurs in the ink channel, and an ink droplet is ejected from the nozzle hole 10. In addition,
In FIG. 11, the electrode lead-out portion and the external electrode are connected by wire bonding, but the anisotropic conductive film (ACF) is used.
Conventionally, a method of connecting using a method has been adopted.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】従来のインクジェット
ヘッドでは、アクチュエータとしてのベース部材に上下
方向に分極された圧電体12を用いており、剪断モード
でチャンネル壁を変形させるために、チャンネル壁の上
半分に電極を形成していた。これに対し、アクチュエー
タとしてのベース部材を、チャンネル壁の高さの半分の
位置で、上下方向に分極の方向が異なる圧電体を積層し
た複合材料を用いるいわゆるシェブロン方式と呼ばれる
構造も従来より提案されていた。
In a conventional ink jet head, a vertically polarized piezoelectric body 12 is used for a base member as an actuator. In order to deform the channel wall in a shearing mode, the upper surface of the channel wall is deformed. An electrode was formed in half. On the other hand, a so-called chevron type structure using a composite material in which a base member as an actuator is stacked at half the height of a channel wall with piezoelectric materials having different polarization directions in a vertical direction has been proposed. I was

【0013】この場合、電極をチャンネル壁の全面に形
成すればよいので、電極の形成位置を、チャンネル壁の
上半分に限定する必要はなく、電極の形成方法として、
無電解めっき法等を用いることができるという特徴があ
るが、アクチュエータとしてのベース部材の製造コスト
が高くなるという問題があった。
In this case, since the electrodes need only be formed on the entire surface of the channel wall, it is not necessary to limit the formation position of the electrodes to the upper half of the channel wall.
Although there is a feature that an electroless plating method or the like can be used, there is a problem that the manufacturing cost of a base member as an actuator increases.

【0014】そこで、現在では、ベース部材として、上
下方向に分極処理が施された1枚の圧電体を用いる方式
が主流となっており、チャンネル壁の上半分のみに、斜
方蒸着により電極が形成されている。
Therefore, at present, a method of using a single piezoelectric body which has been subjected to a polarization treatment in the vertical direction as a base member has become the mainstream, and an electrode is formed only on the upper half of the channel wall by oblique evaporation. Is formed.

【0015】図13を用いて、従来の電極の形成方法に
ついて詳細に説明する。チャンネル壁3の上半分に電極
膜を形成するには、一般に斜方蒸着法が用いられ、蒸着
粒子の入射方向を変えて2回蒸着する。
A conventional method for forming an electrode will be described in detail with reference to FIG. In order to form an electrode film on the upper half of the channel wall 3, an oblique deposition method is generally used, and the deposition is performed twice while changing the incident direction of the deposition particles.

【0016】図13(a)は、1回の蒸着の状態を示し
ており、チャンネル壁の高さが300μm、幅が80μ
m、ドライレジストフィルムの高さが30μmの場合、
チャンネル壁3の左側上半分に電極を形成するために、
法線に対し66°の入射角度で蒸着粒子を入射する。
FIG. 13 (a) shows a state of one evaporation, in which the height of the channel wall is 300 μm and the width is 80 μm.
m, when the height of the dry resist film is 30 μm,
In order to form an electrode on the upper left half of the channel wall 3,
The vapor deposition particles are incident at an incident angle of 66 ° with respect to the normal.

【0017】続いて、図13(b)は、2回の蒸着の状
態を示しており、チャンネル壁3の右側上半分に電極を
形成するために、同じく法線に対し66°の入射角度で
蒸着粒子を入射する。その後、ドライレジスト11上に
形成された金属膜を、ドライレジスト11とともにリフ
トオフすることで、図13(c)に示すような、チャン
ネル壁3の側壁の上半分にのみ電極5が形成されたベー
ス部材1を作製する。このように、チャンネル壁3に形
成される電極の深さは、チャンネル深さが半分になるよ
うに形成される。
FIG. 13 (b) shows the state of two evaporations. In order to form an electrode in the upper right half of the channel wall 3, the electrode is also formed at an incident angle of 66 ° with respect to the normal line. The deposition particles are incident. After that, the metal film formed on the dry resist 11 is lifted off together with the dry resist 11, so that the base 5 on which the electrode 5 is formed only on the upper half of the side wall of the channel wall 3 as shown in FIG. The member 1 is manufactured. As described above, the depth of the electrode formed on the channel wall 3 is formed such that the channel depth becomes half.

【0018】特開平6−28892号公報には、この電
極の深さの交差が、設定値に対して±30%以内であれ
ば、インクチャンネルの容積変化が±5%以内に収まる
と開示されている。しかしながら、近年のインクジェッ
トプリンタに要求されている高品質の印字では、インク
滴の体積が小さくなって、数ピコリットルの大きさにな
っている。このような微小なサイズのインク滴を安定し
て吐出するには、±5%のインクチャンネルの容積の変
化は決して小さな値ではない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-28892 discloses that if the intersection of the electrode depths is within ± 30% of a set value, the change in volume of the ink channel will be within ± 5%. ing. However, in the high quality printing required for the ink jet printer in recent years, the volume of the ink droplet is small, and is several picoliters. In order to stably eject such minute ink droplets, a change in the volume of the ink channel of ± 5% is not a small value.

【0019】また、同公報では、電極形成時の電極深さ
のばらつき、特に、チャンネル壁の両側での電極深さの
違いについては何ら記載されておらず、インクチャンネ
ルの容積変化が、チャンネル壁の両側での電極深さの違
いに大きく影響される。
The publication also does not disclose any variation in electrode depth during electrode formation, particularly the difference in electrode depth on both sides of the channel wall. Is greatly affected by the difference in electrode depth on both sides.

【0020】従来用いられている電極の形成方法には、
これまで着目されていなかった、避けられない問題が内
包されており、電極の形成高さが、チャンネル壁の両側
で異なり、インクチャンネルによって不均一になるとい
う問題があった。
Conventional electrode forming methods include:
There is an unavoidable problem that has not been focused on heretofore, and there has been a problem that the formation height of the electrodes differs on both sides of the channel wall and becomes uneven depending on the ink channel.

【0021】これについて、図14を用いて詳細に説明
する。図14は、斜め蒸着に用いる蒸着装置およびベー
ス部材1の位置関係を示したものである。図14で、蒸
着源15は、るつぼ16に入れられて蒸着装置の下方の
中心に位置され、蒸着装置の上方の基板ホルダ17には
所定の角度をもって、ベース部材1が取付けられてい
る。蒸着源を点源とみなした場合の蒸着源15から飛翔
する蒸着粒子のベース部材1への入射の様子を、図14
を用いて詳細に説明する。
This will be described in detail with reference to FIG. FIG. 14 shows the positional relationship between the vapor deposition device used for oblique vapor deposition and the base member 1. In FIG. 14, a deposition source 15 is placed in a crucible 16 and positioned at the center below the deposition apparatus, and a base member 1 is attached to a substrate holder 17 above the deposition apparatus at a predetermined angle. FIG. 14 shows a state in which vapor deposition particles flying from the vapor deposition source 15 enter the base member 1 when the vapor deposition source is regarded as a point source.
This will be described in detail with reference to FIG.

【0022】図14は、蒸着源15からベース部材1の
チャンネル列の中心部までの鉛直距離が50cm、水平
距離が20cmの場合を示しており、ベース部材1に
は、インクチャンネル4が180DPI(dot/in
ch)で200個形成されている。この場合、インクチ
ャンネル4は、幅約28mm(=25.4[inch/
mm]/180[dot/inch]*200[do
t])の長さにわたり形成されることになる。
FIG. 14 shows a case where the vertical distance from the vapor deposition source 15 to the center of the channel row of the base member 1 is 50 cm and the horizontal distance is 20 cm. dot / in
ch) are formed. In this case, the ink channel 4 has a width of about 28 mm (= 25.4 [inch / inch).
mm] / 180 [dot / inch] * 200 [do
t]).

【0023】図14の場合、チャンネル列の中心部での
電極形成深さをチャンネル深さの半分にするために、ベ
ース部材1は45.8°の角度で基板ホルダ17に取付
けられている。チャンネル壁の片面への金属膜の形成が
終了後、残る片面へ金属膜を形成するために、ベース部
材1は180°方向を変えられ、再び蒸着される。
In the case of FIG. 14, the base member 1 is attached to the substrate holder 17 at an angle of 45.8 ° in order to make the electrode formation depth at the center of the channel row half the channel depth. After the formation of the metal film on one side of the channel wall is completed, the base member 1 is turned 180 ° and deposited again to form a metal film on the remaining one side.

【0024】ところで、チャンネル列は有限の長さを持
っており、チャンネル列の端部では、蒸着粒子への入射
角度が異なってしまう。これについて、図15を用いて
詳細に説明する。
By the way, the channel row has a finite length, and the angle of incidence on the deposition particles differs at the end of the channel row. This will be described in detail with reference to FIG.

【0025】図15は、蒸着粒子の入射の様子をベース
部材1を平行において模式的に示したものである。チャ
ンネル列の中心部での入射角度が66°である場合、チ
ャンネル端部での入射角度は、それぞれ64.7°およ
び67.4°となる。
FIG. 15 schematically shows the incident state of the deposition particles when the base member 1 is parallel. When the incident angle at the center of the channel row is 66 °, the incident angles at the end of the channel are 64.7 ° and 67.4 °, respectively.

【0026】つまり、図15を参照して、蒸着源15を
点源とみなした場合、蒸着源15により近いチャンネル
列端部における入射角度は、中心部での入射角度に比べ
て大きくなり、67.4°また、蒸着源15により遠い
チャンネル列端部における入射角度は、中心部での入射
角度に比べて小さくなり、64.7°となる。
That is, referring to FIG. 15, when the vapor deposition source 15 is regarded as a point source, the incident angle at the end of the channel row closer to the vapor deposition source 15 becomes larger than the incident angle at the central portion, and 0.4 ° The incident angle at the end of the channel row farther from the vapor deposition source 15 is 64.7 °, which is smaller than the incident angle at the center.

【0027】その結果、電極5となる金属膜の形成深さ
は、図16に示すように、チャンネル列の中心部では1
50μmであるのに対し、チャンネル列の端部では、そ
れぞれ138.5μmおよび162.2μmとなる。
As a result, as shown in FIG. 16, the formation depth of the metal film serving as the electrode 5 is 1 at the center of the channel row.
In contrast to 50 μm, they are 138.5 μm and 162.2 μm at the end of the channel row, respectively.

【0028】さらに、金属膜の蒸着時にベース部材を1
80°回転させて2回蒸着するために、チャンネル列の
端部では、チャンネル壁の両側に形成される電極の深さ
が異なる結果となる。剪断モードで圧電体を変形させる
場合、チャンネル壁の上半分にのみ電極が形成されてい
る場合は、最も効率よく変形することができるが、チャ
ンネル壁の両側で電極の深さが異なると、変形量が低下
する。これについて、図17を用いて詳細に説明する。
Further, when the metal film is deposited, the base member is
Rotating by 80 ° and depositing twice results in different depths of the electrodes formed on both sides of the channel wall at the end of the channel row. When the piezoelectric body is deformed in the shear mode, the electrode can be deformed most efficiently if the electrode is formed only in the upper half of the channel wall. The amount decreases. This will be described in detail with reference to FIG.

【0029】図17(a)は、電極の深さがチャンネル
壁3の上半分に形成されている場合、また、図17
(b)は両側で異なる場合のチャンネル壁3の変形モー
ドをそれぞれ模式的に示した図である。
FIG. 17A shows the case where the depth of the electrode is formed in the upper half of the channel wall 3 and FIG.
(B) is a diagram schematically showing the deformation mode of the channel wall 3 when different on both sides.

【0030】図17(a)で、上下方向に分極された圧
電体からなるチャンネル壁3の上半分に電極が形成され
ている場合、両側の電極より電圧を印加するとチャンネ
ル壁3の上半分にのみ分極方向と直交する方向に電界が
加わり、電界が加えられた圧電体に剪断歪が生じる。チ
ャンネル壁3の上下は固定されているので、剪断歪によ
りチャンネル壁3は、破線で示すようにチャンネル壁3
の中心部Aで屈曲するように変形する。
In FIG. 17 (a), when electrodes are formed on the upper half of the channel wall 3 made of a vertically polarized piezoelectric material, when a voltage is applied from both electrodes, the upper half of the channel wall 3 is formed. An electric field is applied only in the direction perpendicular to the polarization direction, and shear strain occurs in the piezoelectric body to which the electric field is applied. Since the upper and lower sides of the channel wall 3 are fixed, the channel wall 3 is caused to shear by the shear strain, as shown by a broken line.
Is deformed so as to be bent at the central portion A of.

【0031】これに対し、図17(b)では、チャンネ
ル壁3の両側で電極深さが異なり、剪断歪を起こすため
に有効に働く領域は、電極深さの浅い領域となる。その
結果、歪量が小さくなり、しかも、屈曲点が図17
(a)のAより上方向のA′に移動することになり、イ
ンクチャンネル4の体積変位が小さくなり、インク滴を
ノズルより吐出するための圧力変化が小さくなってしま
う。このように、従来のインクジェットヘッドでは、イ
ンクチャンネルによって、剪断歪を起こすための電圧を
印加する電極の深さが変化してしまい、複数のインクチ
ャンネルから吐出するイン滴の吐出速度や吐出体積がば
らつくという問題があった。
On the other hand, in FIG. 17 (b), the electrode depth is different on both sides of the channel wall 3, and the region which works effectively to cause shear strain is a region where the electrode depth is shallow. As a result, the amount of distortion is reduced, and the bending point is reduced as shown in FIG.
As a result, the ink channel 4 moves to A 'above A in FIG. 7A, the volume displacement of the ink channel 4 becomes small, and the pressure change for discharging the ink droplet from the nozzle becomes small. As described above, in the conventional inkjet head, the depth of the electrode to which a voltage for causing shear strain is applied changes depending on the ink channel, and the ejection speed and ejection volume of the ink droplet ejected from the plurality of ink channels are reduced. There was a problem of variation.

【0032】本発明は、かかる問題を解決するためにな
されたもので、インクチャンネルごとのインク滴の吐出
ばらつきを低減できるインクジェットヘッドを提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an ink jet head which can reduce variation in ejection of ink droplets for each ink channel.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の問題
を解決するための手段として、以下の構成を備えてい
る。
The present invention has the following arrangement as means for solving the above-mentioned problems.

【0034】この発明の第1の局面に従うインクジェッ
トヘッドは、少なくとも一部が圧電材料で形成され、か
つその表面に平行に並んで複数の溝が設けられ、さらに
それぞれの溝の側壁の一部に電極が設けられたベース部
材と、上記ベース部材の上記複数の溝を覆うように設け
られて圧力室となるインクチャンネルを構成するカバー
部材と、上記インクチャンネルに連通するノズルとを備
え、上記電極に駆動電圧を印加して、上記側壁に剪断変
形を生じさせることにより上記インクチャンネルに圧力
振動を生じさせて上記ノズルよりインクを吐出させるも
のである。
In the ink jet head according to the first aspect of the present invention, at least a portion is formed of a piezoelectric material, and a plurality of grooves are provided in parallel with the surface thereof, and a part of a side wall of each groove is provided. A base member provided with an electrode, a cover member provided to cover the plurality of grooves of the base member and constituting an ink channel serving as a pressure chamber, and a nozzle communicating with the ink channel; A drive voltage is applied to the ink channel to generate a shear deformation on the side wall, thereby generating a pressure vibration in the ink channel and discharging ink from the nozzle.

【0035】上記ノズルのイナータンスがインクチャン
ネルごとに連続的に変化することを特徴とする。
The inertance of the nozzle is continuously changed for each ink channel.

【0036】この構成においては、チャンネル壁に設け
られた電極の深さがチャンネル列の並びに従って連続的
に変化することによるインクチャンネルの体積変位のば
らつきに起因するインク滴のばらつきを、上記ノズルの
イナータンスを連続的に変化させることで低減すること
ができるので、高品質の印字を行なうことができる。
In this configuration, the variation of the ink droplets caused by the variation of the volume displacement of the ink channel due to the continuous change of the depth of the electrode provided on the channel wall in accordance with the arrangement of the channel rows is eliminated. Since the inertance can be reduced by continuously changing the inertance, high-quality printing can be performed.

【0037】この発明の第2の局面に従うインクジェッ
トヘッドにおいては、上記イナータンスが連続的に変化
するノズルで、複数のインクチャンネルの列の中心部に
位置するノズルのイナータンスが最も大きいことを特徴
とする。
The ink jet head according to the second aspect of the present invention is characterized in that the inertance of the nozzle whose inertance changes continuously is the largest at the nozzle located at the center of the row of the plurality of ink channels. .

【0038】この構成においては、チャンネル壁に電極
となる金属膜を斜方蒸着により形成するときに、ベース
部材をチャンネル列の中心部を回転軸として180°回
転させてチャンネル壁の両側に電極を形成した場合に、
チャンネル壁に設けられた電極の深さが、チャンネル列
の中心部を対称にしてチャンネル列の並びに従って連続
的に変化することによるインクチャンネルの体積変位の
ばらつきに起因するインク滴のばらつきを、上記チャン
ネル列の中心部の上記ノズルのイナータンスを最も大き
くして連続的に変化させることで低減することができる
ので、高品質の印字を行なうことができる。
In this configuration, when a metal film to be an electrode is formed on the channel wall by oblique deposition, the base member is rotated by 180 ° about the center of the channel row as a rotation axis, and electrodes are provided on both sides of the channel wall. When formed
The variation in the ink droplets caused by the variation in the volume displacement of the ink channel due to the depth of the electrode provided on the channel wall being continuously changed in accordance with the arrangement of the channel rows with the center of the channel row being symmetrical, Since the inertance of the nozzle at the center of the channel row can be reduced by making it the largest and continuously changing it, high-quality printing can be performed.

【0039】この発明の第3の局面に従うインクジェッ
トヘッドにおいては、上記イナータンスが連続的に変化
するノズルで、複数のインクチャンネルの列のどちらか
一方の端部に位置するノズルのイナータンスが最も大き
いことを特徴とする。
In the ink jet head according to the third aspect of the present invention, the inertance of the nozzle whose inertance continuously changes is the largest at the nozzle located at either one end of the plurality of ink channel rows. It is characterized by.

【0040】この構成においては、チャンネル壁に電極
となる金属膜を斜方蒸着により形成するときに、ベース
部材をチャンネル列のどちらか一方の端部を回転軸とし
て180℃回転させてチャンネル壁の両側に電極を形成
した場合、チャンネル壁に設けられた電極の深さが、チ
ャンネル列のどちらか一方の端部よりチャンネル列の並
びに従って連続的に変化すことによるインクチャンネル
の体積変位のばらつきに起因するインク滴のばらつき
を、上記チャンネル列のどちらか一方の端部の上記ノズ
ルのイナータンスを最も大きくして連続的に変化させる
ことで低減することができるので、高品質の印字を行な
うことができる。
In this configuration, when a metal film to be an electrode is formed on the channel wall by oblique vapor deposition, the base member is rotated by 180 ° C. about one end of the channel row as a rotation axis, and the base member is rotated by 180 °. When electrodes are formed on both sides, the depth of the electrode provided on the channel wall varies from one end of the channel row continuously according to the arrangement of the channel row, and the variation in the volume displacement of the ink channel is reduced. Variations in ink droplets due to this can be reduced by making the inertance of the nozzle at one end of the channel row the largest and continuously changing it, so that high quality printing can be performed. it can.

【0041】この発明の第4の局面に従うインクジェッ
トヘッドにおいては、イナータンスが連続的に変化する
上記ノズルで、ノズル孔のテーパ角度がチャンネルごと
に連続的に変化することを特徴とする。
An ink jet head according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the above-mentioned nozzle whose inertance changes continuously, the taper angle of the nozzle hole changes continuously for each channel.

【0042】この構成においては、チャンネル壁に設け
られた電極の深さがチャンネル列の並びに従って連続的
に変化することによるインクチャンネルの体積変位のば
らつきに起因するインク滴のばらつきを、上記ノズル孔
のテーパ角度を連続的に変化させることにより、上記ノ
ズルのイナータンスを連続的に変化させることで低減す
ることができるので、各ノズルより吐出されるインク滴
のばらつきを低減することができ、高品質の印字を行な
うことができる。
In this configuration, the variation of the ink droplets caused by the variation of the volume displacement of the ink channel due to the continuous change of the depth of the electrode provided on the channel wall in accordance with the arrangement of the channel rows is eliminated. By continuously changing the taper angle of the nozzles, the inertance of the nozzles can be reduced by continuously changing the nozzles, so that the variation of ink droplets ejected from each nozzle can be reduced, and high quality can be achieved. Can be printed.

【0043】この発明の第5の局面に従うインクジェッ
トヘッドにおいては、上記テーパ角度が連続的に変化す
るノズルで、複数のインクチャンネル列の中心部に位置
するノズルのテーパ角度が最も小さいことを特徴とす
る。
In the ink-jet head according to the fifth aspect of the present invention, the nozzle whose taper angle changes continuously, the nozzle located at the center of the plurality of ink channel rows has the smallest taper angle. I do.

【0044】この構成においては、チャンネル壁に電極
となる金属膜を斜方蒸着により形成するときに、ベース
部材をチャンネル列の中心部を回転軸として180°回
転させてチャンネル壁の両側に電極を形成した場合、チ
ャンネル壁に設けられた電極の深さが、チャンネル列の
中心部を対称にしてチャンネル列の並びに従って連続的
に変化することによるインクチャンネルの体積変位のば
らつきに起因するインク滴のばらつきを、上記チャンネ
ル列の中心部の上記ノズルのテーパ角度を最も小さくし
て連続的に変化させることで、上記ノズルのイナータン
スを連続的に変化させて低減することができるので、各
ノズルより吐出されるインク滴のばらつきを低減するこ
とができ、高品質印字を行なうことができる。
In this configuration, when a metal film to be an electrode is formed on the channel wall by oblique evaporation, the base member is rotated 180 ° about the center of the channel row as a rotation axis, and electrodes are provided on both sides of the channel wall. When formed, the depth of the electrode provided on the channel wall is changed symmetrically with respect to the center of the channel row, and continuously changes according to the arrangement of the channel row. The variation can be continuously changed by making the taper angle of the nozzle at the center of the channel row the smallest, thereby reducing the inertance of the nozzle by continuously changing it. The variation in ink droplets to be used can be reduced, and high quality printing can be performed.

【0045】この発明の第6の局面に従うインクジェッ
トヘッドにおいては、上記テーパ角度が連続的に変化す
るノズルで、複数のインクチャンネル列のどちらか一方
の端部に位置するノズルのテーパ角度が最も小さいこと
を特徴とする。
In the ink jet head according to the sixth aspect of the present invention, the nozzle having the continuously changing taper angle has the smallest taper angle at the nozzle located at one end of the plurality of ink channel rows. It is characterized by the following.

【0046】この構成においては、チャンネル壁に電極
となる金属膜を斜方蒸着により形成するときに、ベース
部材をチャンネル列のどちらか一方の端部を回転軸とし
て180°回転させてチャンネル壁の両側に電極を形成
した場合、チャンネル壁に設けられた電極の深さが、チ
ャンネル列のどちらか一方の端部よりチャンネル列の並
びに従って連続的に変化することによるインクチャンネ
ルの体積変位のばらつきに起因するインク滴のばらつき
を、上記チャンネル列のどちらか一方の端部の上記ノズ
ルのテーパ角度を最も小さくして連続的に変化させるこ
とで、上記ノズルのイナータンスを連続的に変化させて
低減することができるので、各ノズルより吐出されるイ
ンク滴のばらつきを低減することができ、高品質の印字
を行なうことができる。
In this configuration, when a metal film to be an electrode is formed on the channel wall by oblique evaporation, the base member is rotated by 180 ° with one end of the channel row as a rotation axis, and the base member is rotated by 180 °. When electrodes are formed on both sides, the depth of the electrode provided on the channel wall varies from one end of the channel row continuously according to the arrangement of the channel row, and the variation in the volume displacement of the ink channel is reduced. The variation of the resulting ink droplets is continuously changed by minimizing the taper angle of the nozzle at one end of the channel row, thereby continuously changing the inertance of the nozzle to reduce it. Therefore, variations in ink droplets ejected from each nozzle can be reduced, and high quality printing can be performed. That.

【0047】この発明の第7の局面に従うインクジェッ
トヘッドにおいては、イナータンスが連続的に変化する
上記ノズルで、ノズルのインク吐出側の開口径とインク
チャンネル側の開口径の両方が、チャンネルごとに連続
的に変化することを特徴とする。
In the ink-jet head according to the seventh aspect of the present invention, in the above-mentioned nozzle having a continuously changing inertance, both the opening diameter of the nozzle on the ink discharge side and the opening diameter of the ink channel side are continuous for each channel. Characteristically change.

【0048】この構成においては、チャンネル壁に設け
られた電極の深さがチャンネル列の並びに従って連続的
に変化することによるインクチャンネルの体積変位のば
らつきに起因するインク滴のばらつきを、上記ノズルの
インク吐出側の開口径とインクチャンネル側の開口径の
両方を連続的に変化させることにより、上記ノズルのイ
ナータンスを連続的に変化させることで低減することが
できるので、各ノズルより吐出されるインク滴のばらつ
きを低減することができ、高品質の印字を行なうことが
できる。
In this configuration, variations in ink droplets due to variations in the volume displacement of the ink channels due to the depth of the electrodes provided on the channel walls continuously changing in accordance with the arrangement of the channel rows are eliminated. By continuously changing both the opening diameter on the ink ejection side and the opening diameter on the ink channel side, it is possible to reduce the inertance of the nozzle by continuously changing it. Droplet variation can be reduced, and high quality printing can be performed.

【0049】この発明の第8の局面に従うインクジェッ
トヘッドにおいては、インク吐出側の開口径とインクチ
ャンネル側の開口径の両方が、チャンネルごとに連続的
に変化する上記ノズルで、複数のインクチャンネル列の
中心部に位置するノズルのインク吐出側の開口径とイン
クチャンネル側の開口径が最も小さいことを特徴とす
る。
In the ink jet head according to the eighth aspect of the present invention, a plurality of ink channel arrays are formed by the nozzles in which both the opening diameter on the ink discharge side and the opening diameter on the ink channel side change continuously for each channel. Is characterized in that the opening diameter on the ink ejection side and the opening diameter on the ink channel side of the nozzle located at the center of the nozzle are the smallest.

【0050】この構成においては、チャンネル壁に電極
となる金属膜を斜方蒸着により形成するときに、ベース
部材をチャンネル列の中心部を回転軸として180°回
転させてチャンネル壁の両側に電極を形成した場合、チ
ャンネル壁に設けられた電極の深さが、チャンネル列の
中心部を対称にしてチャンネル列の並びに従って連続的
に変化することによるインクチャンネルの体積変位のば
らつきに起因するインク滴のばらつきを、上記チャンネ
ル列の中心部の上記ノズルのインク吐出側の開口径とイ
ンクチャンネル側の開口径とインクチャンネル側の開口
径の両方を最も小さくして連続的に変化させることで、
上記ノズルのイナータンスを連続的に変化させて低減す
ることができるので、各ノズルより吐出されるインク滴
のばらつきを低減することができ、高品質の印字を行な
うことができる。
In this configuration, when a metal film to be an electrode is formed on the channel wall by oblique evaporation, the base member is rotated by 180 ° about the center of the channel row as a rotation axis, and electrodes are provided on both sides of the channel wall. When formed, the depth of the electrode provided on the channel wall is changed symmetrically with respect to the center of the channel row, and continuously changes according to the arrangement of the channel row. The variation is continuously changed by minimizing both the opening diameter on the ink ejection side, the opening diameter on the ink channel side, and the opening diameter on the ink channel side of the nozzle at the center of the channel row,
Since the inertance of the nozzles can be reduced by continuously changing them, variations in ink droplets ejected from each nozzle can be reduced, and high quality printing can be performed.

【0051】この発明の第9の局面に従うインクジェッ
トヘッドにおいては、インク吐出側の開口径とインクチ
ャンネル側の開口径の両方が、チャンネルごとに連続的
に変化する上記ノズルで、複数のインクチャンネル列の
どちらか一方の端部に位置するノズルのインク吐出側の
開口径とインクチャンネル側の開口径が最も小さいこと
を特徴とする。
In the ink jet head according to the ninth aspect of the present invention, a plurality of ink channel arrays are formed by the nozzles in which both the opening diameter on the ink discharge side and the opening diameter on the ink channel side change continuously for each channel. The opening diameter on the ink ejection side and the opening diameter on the ink channel side of the nozzle located at one of the ends are the smallest.

【0052】この構成においては、チャンネル壁に電極
となる金属膜を斜方蒸着により形成するときに、ベース
部材をチャンネル列のどちらか一方の端部を回転軸とし
て、180°回転させてチャンネル壁の両側に電極を形
成した場合、チャンネル壁に設けられた電極の深さが、
チャンネル列のどちらか一方の端部を対称にしてチャン
ネル列の並びに従って連続的に変化することによるイン
クチャンネルの体積変位のばらつきに起因するインク滴
のばらつきを、上記チャンネル列のどちらか一方の端部
の上記ノズルのインク吐出側の開口径とインクチャンネ
ル側の開口径の両方を最も小さくして連続的に変化させ
ることで、上記ノズルのイナータンスを連続的に変化さ
せて低減することができるので、各ノズルより吐出され
るインク滴のばらつきを低減することができ、高品質の
印字を行なうことができる。
In this configuration, when a metal film to be an electrode is formed on the channel wall by oblique deposition, the base member is rotated by 180 ° about one end of the channel row as a rotation axis, and the channel wall is rotated by 180 °. When electrodes are formed on both sides of the channel, the depth of the electrode provided on the channel wall is
The variation of ink droplets caused by the variation of the volume displacement of the ink channel due to the symmetrical one end of the channel row and the continuous change according to the arrangement of the channel row is reduced to the one end of the channel row. By making both the opening diameter of the nozzle on the ink ejection side and the opening diameter on the ink channel side of the portion the smallest and changing them continuously, the inertance of the nozzles can be changed continuously and reduced. In addition, variations in ink droplets ejected from each nozzle can be reduced, and high quality printing can be performed.

【0053】[0053]

【実施例】以下、本発明による実施例を図1から図10
を用いて詳細に説明する。
1 to 10 show an embodiment according to the present invention.
This will be described in detail with reference to FIG.

【0054】<実施例1>本発明による駆動方法を用い
るインクジェットヘッドの構造を図1および図2を用い
て説明する。
<Embodiment 1> The structure of an ink jet head using the driving method according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0055】インクジェットヘッドは、図1の上下方向
に分極処理を施した圧電体に複数の溝4が形成されたベ
ース部材1と、インク供給口21と共通インク室22が
形成されたカバー部材2と、ノズル孔10が開けられた
ノズル板9を貼合わせることで、インクチャンネル4が
形成されている。
The ink jet head has a base member 1 in which a plurality of grooves 4 are formed in a piezoelectric body which has been subjected to polarization processing in the vertical direction in FIG. 1, and a cover member 2 in which an ink supply port 21 and a common ink chamber 22 are formed. The ink channel 4 is formed by laminating the nozzle plate 9 having the nozzle holes 10 formed therein.

【0056】ベース部材1としてPZT、カバー部材2
として、分極処理の施していないPTZを用いた。ノズ
ル板9には、厚み50μmのポリイミドフィルムを用
い、エキシマレーザ加工により、ノズル孔10が設けら
れている。チャンネル壁3には、電界を印加するための
電極5として、斜方蒸着によりA1が厚み1μm形成さ
れている。
PZT as base member 1, cover member 2
As the PTZ, non-polarized PTZ was used. The nozzle plate 9 is provided with a nozzle hole 10 by excimer laser processing using a polyimide film having a thickness of 50 μm. A 1 μm thick A1 is formed on the channel wall 3 by oblique evaporation as an electrode 5 for applying an electric field.

【0057】インクチャンネルの後端部は、溝加工時に
使用されるダイシングブレードの直径に対応したR形状
に加工されており、6には外部との通電のための電極引
出部としての浅溝部が同じくダイシングブレードにより
加工されている。浅溝部6に形成された電極は、浅溝部
6の後端部で、たとえばフレキシブル基板のような外部
の電極8とワイヤボンディングにより接続されている。
The rear end of the ink channel is formed into an R shape corresponding to the diameter of a dicing blade used for forming a groove. A shallow groove 6 is provided at 6 as an electrode lead-out part for supplying electricity to the outside. It is also processed by a dicing blade. The electrode formed in the shallow groove 6 is connected to an external electrode 8 such as a flexible substrate by wire bonding at the rear end of the shallow groove 6.

【0058】なお、この浅溝部6には、チャンネル壁3
に電極5を形成するときに、同時にAlが電極として形
成されている。チャンネル壁3に設けられた電極5は、
それぞれ1つのインクチャンネル4の内部では、同電位
になるようにインクチャンネル後端部のR形状部で接続
され、浅溝部6を介して外部の電極8と接続される。そ
して、それぞれのインクチャンネル4に形成されている
電極同士は、独立して、外部電極8と接続されている。
印字データに応じて所定のインクチャンネルが選択さ
れ、チャンネル壁3の分極方向と直交する方向に電界が
かかるように、外部の電極8より電圧が印加される。電
圧が印加されたチャンネル壁3は剪断変形を起こし、そ
の結果インクチャンネル内に圧力波変動が生じて、ノズ
ル孔10よりインク滴が吐出する。
The shallow groove 6 has a channel wall 3
Al is simultaneously formed as an electrode when the electrode 5 is formed. The electrode 5 provided on the channel wall 3
In each of the ink channels 4, the ink channels 4 are connected at the R-shaped portion at the rear end of the ink channel so as to have the same potential, and are connected to the external electrode 8 via the shallow groove 6. The electrodes formed in the respective ink channels 4 are independently connected to the external electrodes 8.
A predetermined ink channel is selected according to the print data, and a voltage is applied from an external electrode 8 so that an electric field is applied in a direction orthogonal to the polarization direction of the channel wall 3. The channel wall 3 to which the voltage is applied undergoes shear deformation, and as a result, a pressure wave fluctuation occurs in the ink channel, and an ink droplet is ejected from the nozzle hole 10.

【0059】なお、図1では、電極引出部と外部の電極
はワイヤボンディング7により接続されているが、異方
性導電膜(ACF)を用いて接続してもよい。
In FIG. 1, the electrode lead portion and the external electrode are connected by wire bonding 7, but they may be connected by using an anisotropic conductive film (ACF).

【0060】本実施例では、チャンネル壁3への電極形
成を、チャンネル列の中心部を回転軸としてベース部材
1を180°回転させて、2回斜方蒸着することで形成
した場合について説明する。
In this embodiment, a case will be described in which electrodes are formed on the channel wall 3 by rotating the base member 1 by 180 ° about the center of the channel row as a rotation axis and performing oblique deposition twice. .

【0061】図2は、該蒸着方法により作製されたチャ
ンネル列の断面図を示したものである。図2で、チャン
ネル壁3に設けられた電極5は、チャンネル列の中心部
では、チャンネル壁3の両側で等しい深さで上半分とな
る150μmの範囲で形成されている。一方、チャンネ
ル列の端部では、斜方蒸着の入射角度の違いによりチャ
ンネル壁3の両側で電極深さが異なり、チャンネル列の
中心部よりが浅く、端部よりが深く形成されており、チ
ャンネル列の中心部より端部に向かって連続的に変化し
ている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a channel row produced by the vapor deposition method. In FIG. 2, the electrode 5 provided on the channel wall 3 is formed at the center of the channel row in a range of 150 μm, which is an upper half at the same depth on both sides of the channel wall 3. On the other hand, at the end of the channel row, the electrode depth is different on both sides of the channel wall 3 due to the difference in the incident angle of the oblique deposition, and the depth is formed shallower than the center of the channel row and deeper than the end. It changes continuously from the center of the row to the end.

【0062】図3は、チャンネルの数が200個の場
合、チャンネル壁の左右両側に形成されるそれぞれの電
極の深さを、横軸にチャンネル列の並びをとって示した
図である。図3より、チャンネル壁の中心部(チャンネ
ル列番号100付近)では、左右の電極深さは等しい
が、チャンネル列の端部(チャンネル列番号0および2
00)に向かうにつれて、左右対称に左右の電極深さが
連続的に変化していることがわかる。このような電極深
さを持つインクジェットヘッドを、すべてのチャンネル
に同一の電圧を印加した場合、チャンネル列の中心部の
チャンネル壁の変位量が最も大きくなり、チャンネル列
の端部に向かって、連続的に変位量が減少することにな
る。その結果、同一の電圧を印加した場合、仮に同一形
状のノズル孔が設けられたノズル板9を使用した場合、
ノズルごとに吐出するインクの吐出速度や吐出体積が変
化することになる。
FIG. 3 is a diagram showing, when the number of channels is 200, the depth of each electrode formed on the left and right sides of the channel wall, with the row of channels arranged along the horizontal axis. From FIG. 3, at the center of the channel wall (near channel column number 100), the left and right electrode depths are equal, but at the end of the channel column (channel column numbers 0 and 2).
It can be seen that the left and right electrode depths continuously change symmetrically as the position moves toward 00). When the same voltage is applied to all the channels of an inkjet head having such an electrode depth, the displacement of the channel wall at the center of the channel row becomes the largest, and the displacement is continuously increased toward the end of the channel row. Thus, the displacement amount is reduced. As a result, when the same voltage is applied, if the nozzle plate 9 provided with the nozzle holes of the same shape is used,
The ejection speed and the ejection volume of the ink ejected for each nozzle change.

【0063】このような電極深さの不均一に起因するイ
ンク吐出速度や吐出体積のチャンネルごとの変化を、本
実施例では、チャンネル列の中心部に設けられるノズル
孔のテーパ角度を最も小さくし、チャンネル列の端部に
向かうにつれて、連続的にテーパ角度が大きくなるよう
にすることで解決する。
In this embodiment, the change in the ink discharge speed and the discharge volume for each channel due to such non-uniform electrode depth is minimized by minimizing the taper angle of the nozzle hole provided at the center of the channel row. The problem is solved by increasing the taper angle continuously toward the end of the channel row.

【0064】図4は、本実施例によるところのノズル孔
のテーパ角度を、横軸にチャンネル列並びをとって示し
た図である。
FIG. 4 is a diagram showing the taper angles of the nozzle holes according to the present embodiment, with the channel axis arranged along the horizontal axis.

【0065】また、図5(a)は、チャンネル列の中心
部のノズル孔の断面図、図5(b)はチャンネル列の端
部のノズル孔の断面図をそれぞれ示したものである。図
4のように、チャンネル列の中心部のノズル孔のテーパ
角度が最も小さく、チャンネル列の両端部に向かって連
続的に大きくなるように作製する。つまり、図5(a)
に示すように、チャンネル壁3の変位量が最も大きなチ
ャンネル列の中心部のノズル孔のテーパ角度が最も小さ
いので、このノズルのイナータンスが最も大きくなり、
ノズル孔のインク吐出に対する抵抗が最も大きくなる。
また、図5(b)に示すように、チャンネル列の端部に
向かうにつれて、ノズル孔のテーパ角度が大きくなり、
ノズルのイナータンスも小さくなり、インク吐出に対す
る抵抗も小さくなる。
FIG. 5A is a cross-sectional view of the nozzle hole at the center of the channel row, and FIG. 5B is a cross-sectional view of the nozzle hole at the end of the channel row. As shown in FIG. 4, the nozzle array is manufactured such that the taper angle of the nozzle hole at the center of the channel array is the smallest and continuously increases toward both ends of the channel array. That is, FIG.
As shown in FIG. 7, since the taper angle of the nozzle hole at the center of the channel row where the displacement amount of the channel wall 3 is the largest is the smallest, the inertance of this nozzle becomes the largest,
The resistance of the nozzle holes to ink ejection is maximized.
Also, as shown in FIG. 5B, the taper angle of the nozzle hole increases toward the end of the channel row,
The inertance of the nozzle is also reduced, and the resistance to ink ejection is also reduced.

【0066】このように、インク吐出の力に応じて、ノ
ズル孔のテーパ角度によりインク吐出に対する抵抗を連
続的に変化させることができる。このような形状のテー
パ角度を持つノズル孔10が設けられたノズル板9を用
いることにより、ノズルより吐出されるインク滴のばら
つきを低減することができ、高品質の印字を行なうこと
ができる。
As described above, the resistance to ink ejection can be continuously changed by the taper angle of the nozzle hole according to the ink ejection force. By using the nozzle plate 9 provided with the nozzle holes 10 having such a tapered angle, variations in ink droplets ejected from the nozzles can be reduced, and high-quality printing can be performed.

【0067】なお、本実施例では、ノズル孔10のイン
ク吐出側の開口径は、φ25μmで一定として、テーパ
角度を10°から15°まで連続的に変化させたが、イ
ンク吐出側の開口径、電極の深さのばらつきに応じて、
テーパ角度を設定すればよい。また、ノズル孔10のイ
ンク供給側の開口径を一定にして、テーパ角度を変化さ
せてもよい。また、ノズル孔は、エキシマレーザ加工の
際、レーザ光の縮小率、レーザパワー、照射時間等の条
件をふることにより、テーパ角度を変化することができ
る。本実施例では、レーザパワと照射時間を一定にし、
縮小率を3から4まで変化させることで、ノズル板に入
射するレーザ光のエネルギー密度を変化させて、テーパ
角度を変化させた。
In the present embodiment, the opening diameter of the nozzle hole 10 on the ink ejection side is fixed at 25 μm and the taper angle is continuously changed from 10 ° to 15 °. , Depending on the variation of the electrode depth,
What is necessary is just to set a taper angle. Alternatively, the taper angle may be changed by keeping the opening diameter of the nozzle hole 10 on the ink supply side constant. In addition, during excimer laser processing, the taper angle of the nozzle hole can be changed by changing conditions such as a reduction ratio of laser light, laser power, and irradiation time. In this embodiment, the laser power and the irradiation time are kept constant,
By changing the reduction ratio from 3 to 4, the energy density of the laser beam incident on the nozzle plate was changed, and the taper angle was changed.

【0068】<実施例2>本発明によるところの第2の
実施例について説明する。なお、インクジェットヘッド
の構造は実施例1で説明したものと同様であるので、詳
細な説明は省略する。本実施例では、チャンネル壁3へ
の電極形成を、チャンネル列の端部を回転軸としてベー
ス部材1を180°回転させて、2回斜方蒸着すること
で形成した場合について説明する。
<Embodiment 2> A second embodiment according to the present invention will be described. The structure of the ink jet head is the same as that described in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted. In the present embodiment, a case will be described in which electrodes are formed on the channel walls 3 by rotating the base member 1 by 180 ° with the end of the channel row as a rotation axis and performing oblique deposition twice.

【0069】図6は、該蒸着方法により作製されたチャ
ンネル列の断面図を示したものである。図6で、チャン
ネル壁3に設けられた電極5は、チャンネル列の端部
(図面、最左端チャンネル)では、チャンネル壁3の両
側で等しい深さで上半分となる150μmの範囲で形成
されている。一方、チャンネル列のもう一方の端部(図
面、最右端チャンネル)では、斜方蒸着の入射角度の違
いによりチャンネル壁3の両側で電極深さが異なり、チ
ャンネル壁の片側で連続的に浅く、別の片側で連続的に
深く形成されている。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a channel row produced by the vapor deposition method. In FIG. 6, the electrode 5 provided on the channel wall 3 is formed at the end of the channel row (the leftmost channel in the drawing) in the range of 150 μm, which is the same depth on both sides of the channel wall 3 and becomes the upper half. I have. On the other hand, at the other end of the channel row (the rightmost channel in the drawing), the electrode depth is different on both sides of the channel wall 3 due to the difference in the incident angle of the oblique deposition, and it is continuously shallow on one side of the channel wall. It is formed continuously deep on another side.

【0070】図7は、チャンネルの数が200個の場
合、チャンネル壁の左右両側に形成されるそれぞれの電
極の深さを、横軸にチャンネル列の並びをとって示した
図である。図7より、チャンネル壁の端部(チャンネル
列番号0付近)では、左右の電極深さは等しいが、チャ
ンネル列のもう一方の端部(チャンネル列番号200)
に向かうにつれて、左右の電極深さが連続的に変化して
いることがわかる。このような電極深さを持つインクジ
ェットヘッドを、すべてのチャンネルに同一の電圧を印
加した場合、電極の深さが等しいチャンネル列の端部の
チャンネル壁の変位量が最も大きくなり、チャンネル列
のもう一方の端部に向かって、連続的に変位量が減少す
ることになる。その結果、同一の電圧を印加した場合、
仮に同一形状のノズル孔が設けられたノズル板9を使用
した場合、ノズルごとに吐出するインクの吐出速度や吐
出体積が変化することになる。
FIG. 7 is a diagram showing the depth of each electrode formed on the left and right sides of the channel wall when the number of channels is 200, with the row of channels arranged along the horizontal axis. From FIG. 7, at the end of the channel wall (near channel row number 0), the left and right electrode depths are equal, but the other end of the channel row (channel row number 200).
It can be seen that the depths of the left and right electrodes are continuously changing as going toward. When the same voltage is applied to all the channels of an inkjet head having such an electrode depth, the displacement of the channel wall at the end of the channel row having the same electrode depth becomes the largest, and the other end of the channel row becomes the largest. The displacement amount continuously decreases toward one end. As a result, when the same voltage is applied,
If a nozzle plate 9 provided with nozzle holes of the same shape is used, the discharge speed and the discharge volume of the ink discharged for each nozzle will change.

【0071】このような電極深さの不均一に起因するイ
ンク吐出速度や吐出体積のチャンネルごとの変化を、本
実施例では、チャンネル列のどちらか一方の端部に設け
られるノズル孔のテーパ角度を最も小さくし、チャンネ
ル列のもう一方の端部に向かうにつれて、連続的にテー
パ角度が大きくなるようにすることで解決する。
In this embodiment, the change in the ink discharge speed and the discharge volume for each channel due to such non-uniform electrode depth is determined by the taper angle of the nozzle hole provided at one end of the channel row. Is minimized, and the taper angle increases continuously toward the other end of the channel row.

【0072】図8は、本実施例によるところのノズル孔
のテーパ角度を、横軸にチャンネル列並びをとって示し
た図である。図8のように、チャンネル列の端部(チャ
ンネル列1)のノズル孔のテーパ角度が最も小さく、チ
ャンネル列のもう一方の端部(チャンネル列200)に
向かって連続的に大きくなっている。つまり、チャンネ
ル壁3の変位量が最も大きなチャンネル列の端部(チャ
ンネル列1)のノズル孔のテーパ角度が最も小さいの
で、このノズルのイナータンスが最も大きくなり、ノズ
ル孔のインク吐出に対する抵抗が最も大きくなる。ま
た、チャンネル列のもう一方の端部(チャンネル列20
0)に向かうにつれて、ノズル孔のテーパ角度が大きく
なり、ノズルのイナータンスも小さくなり、インク吐出
に対する抵抗も小さくなる。このように、インク吐出の
力に応じて、ノズル孔のテーパ角度によりインク吐出に
対する抵抗を連続的に変化させることができる。このよ
うな形状のテーパ角度を持つノズル孔10が設けられた
ノズル板9を用いることにより、ノズルより吐出される
インク滴のばらつきを低減することができ、高品質の印
字を行なうことができる。
FIG. 8 is a diagram showing the taper angles of the nozzle holes according to the present embodiment, with the horizontal axis representing the channel array. As shown in FIG. 8, the taper angle of the nozzle hole at the end of the channel row (channel row 1) is the smallest and continuously increases toward the other end of the channel row (channel row 200). In other words, since the taper angle of the nozzle hole at the end of the channel row (channel row 1) where the amount of displacement of the channel wall 3 is largest is the smallest, the inertance of this nozzle is the largest, and the resistance of the nozzle hole to ink ejection is the largest. growing. Also, the other end of the channel row (channel row 20)
Toward 0), the taper angle of the nozzle hole increases, the inertance of the nozzle decreases, and the resistance to ink ejection decreases. As described above, the resistance to ink ejection can be continuously changed by the taper angle of the nozzle hole according to the ink ejection force. By using the nozzle plate 9 provided with the nozzle holes 10 having such a tapered angle, variations in ink droplets ejected from the nozzles can be reduced, and high-quality printing can be performed.

【0073】なお、本実施例では、ノズル孔10のイン
ク吐出側の開口径は、φ25μmで一定として、テーパ
角度を10°から18°まで連続的に変化させたが、イ
ンク吐出側の開口径、電極の深さのばらつきに応じて、
テーパ角度を設定すればよい。また、ノズル孔10のイ
ンク供給側の開口径を一定にして、テーパ角度を変化さ
せてもよい。また、ノズル孔は、エキシマレーザ加工の
際、レーザ光の縮小率、レーザパワー、照射時間等の条
件を振ることにより、テーパ角度を変化することができ
る。本実施例では、レーザパワーと照射時間を一定に
し、縮小率を3から4まで変化させることで、ノズル板
に入射するレーザ光のエネルギー密度を変化させて、テ
ーパ角度を変化させた。
In this embodiment, the opening diameter of the nozzle hole 10 on the ink discharge side is fixed at 25 μm and the taper angle is continuously changed from 10 ° to 18 °. , Depending on the variation of the electrode depth,
What is necessary is just to set a taper angle. Alternatively, the taper angle may be changed by keeping the opening diameter of the nozzle hole 10 on the ink supply side constant. Further, the taper angle of the nozzle hole can be changed by changing conditions such as the reduction ratio of laser light, laser power, and irradiation time during excimer laser processing. In the present embodiment, the laser power and the irradiation time are kept constant, and the reduction ratio is changed from 3 to 4, thereby changing the energy density of the laser light incident on the nozzle plate and changing the taper angle.

【0074】<実施例3>本発明によるところの第3の
実施例について説明する。本実施例では、チャンネル壁
3への電極形成を、チャンネル列の中心部を回転軸とし
てベース部材1を180°回転させて、2回斜方蒸着す
ることで形成した場合について説明する。なお、インク
ジェットヘッドの構造および電極の深さについては、実
施例1と同様であるので、詳細な説明は省略する。本実
施例では、ノズル孔10のインク吐出側の開口径とイン
ク供給側の開口径がともに連続的に変化する場合につい
て説明する。
<Embodiment 3> A third embodiment according to the present invention will be described. In the present embodiment, a case will be described in which electrodes are formed on the channel wall 3 by rotating the base member 1 by 180 ° about the center of the channel row as a rotation axis and performing oblique deposition twice. Note that the structure of the ink jet head and the depth of the electrodes are the same as those in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted. In the present embodiment, a case will be described in which the opening diameter of the nozzle hole 10 on the ink discharge side and the opening diameter on the ink supply side both change continuously.

【0075】図9は、本実施例によるところのノズル孔
のインク吐出側の開口径とインク供給側の開口径を、横
軸にチャンネル列並びをとって示した図である。図9の
ように、チャンネル列の中心部のノズル孔のインク吐出
側の開口径とインク供給側の開口径が最も小さく、チャ
ンネル列の両端部に向かって連続的に大きくなってい
る。つまり、チャンネル壁3の変位量が最も大きなチャ
ンネル列の中心部のノズル孔のインク吐出側の開口径と
インク供給側の開口径が最も小さいので、このノズルの
イナータンスが最も大きくなり、ノズル孔のインク吐出
に対する抵抗が最も大きくなる。
FIG. 9 is a diagram showing the opening diameter of the nozzle holes on the ink discharge side and the opening diameter on the ink supply side of the nozzle hole according to the present embodiment, with the channel axis arranged on the horizontal axis. As shown in FIG. 9, the opening diameter on the ink ejection side and the opening diameter on the ink supply side of the nozzle hole at the center of the channel row are the smallest, and continuously increase toward both ends of the channel row. That is, since the opening diameter on the ink ejection side and the opening diameter on the ink supply side of the nozzle hole at the center of the channel row where the amount of displacement of the channel wall 3 is the largest, the inertance of this nozzle becomes the largest, The resistance to ink ejection is highest.

【0076】また、チャンネル列の端部に向かうにつれ
て、ノズル孔のインク吐出側の開口径とインク供給側の
開口径が大きくなり、ノズルのイナータンスも小さくな
り、インク吐出に対する抵抗も小さくなる。このよう
に、インク吐出の力に応じて、ノズル孔のインク吐出側
の開口径とインク供給側の開口径を変化させることによ
り、インク吐出に対する抵抗を連続的に変化させること
ができる。このような開口径を持つノズル孔10が設け
られたノズル板9を用いることにより、ノズルより吐出
されるインク滴のばらつきを低減することができ、高品
質な印字を行なうことができる。なお、本実施例では、
チャンネル列の中心部のノズル孔10のインク吐出側の
開口径がφ20μm、インク供給側の開口径がφ40μ
m、チャンネル列の端部のノズル孔10のインク吐出側
の開口径はφ23μm、インク供給側の開口径がφ43
μmで連続的に変化させたが、それぞれの開口径は電極
の深さのばらつきに応じて設定すればよい。
Further, as approaching the end of the channel row, the opening diameter of the nozzle hole on the ink discharge side and the opening diameter on the ink supply side increase, the inertance of the nozzle decreases, and the resistance to ink discharge decreases. As described above, by changing the opening diameter of the nozzle hole on the ink discharging side and the opening diameter of the ink supply side according to the ink discharging force, the resistance to ink discharging can be continuously changed. By using the nozzle plate 9 provided with the nozzle holes 10 having such an opening diameter, variations in ink droplets ejected from the nozzles can be reduced, and high-quality printing can be performed. In this embodiment,
The opening diameter of the nozzle hole 10 at the center of the channel row on the ink ejection side is φ20 μm, and the opening diameter on the ink supply side is φ40 μm.
m, the opening diameter on the ink ejection side of the nozzle hole 10 at the end of the channel row is φ23 μm, and the opening diameter on the ink supply side is φ43.
Although it was continuously changed in μm, the diameter of each opening may be set according to the variation in the depth of the electrode.

【0077】また、ノズル孔は、エキシマレーザ加工の
際、レーザ光の縮小率、レーザパワー、照射時間等の条
件を振ることにより、インク吐出側と供給側の開口径を
変化することができる。
The diameter of the nozzle hole can be changed by changing conditions such as the reduction ratio of laser light, laser power, and irradiation time during excimer laser processing.

【0078】本実施例では、レーザパワーを一定にし、
照射時間を1〜4秒、縮小率を3から4まで変化させる
ことで、ノズル板に入射するレーザ光のエネルギー密度
を変化させて、テーパ角度を変化させた。
In this embodiment, the laser power is kept constant,
By changing the irradiation time from 1 to 4 seconds and the reduction ratio from 3 to 4, the energy density of the laser beam incident on the nozzle plate was changed, and the taper angle was changed.

【0079】<実施例4>本発明によるところの第4の
実施例について説明する。本実施例では、チャンネル壁
3への電極形成を、チャンネル列の端部を回転軸として
ベース部材1を180°回転させて、2回斜方蒸着する
ことで形成した場合について説明する。
<Embodiment 4> A fourth embodiment according to the present invention will be described. In the present embodiment, a case will be described in which electrodes are formed on the channel walls 3 by rotating the base member 1 by 180 ° with the end of the channel row as a rotation axis and performing oblique deposition twice.

【0080】なお、インクジェットヘッドの構造および
電極の深さについては、実施例2と同様であるので、詳
細な説明は省略する。本実施例では、ノズル孔10のイ
ンク吐出側の開口径とインク供給側の開口径がともに連
続的に変化する場合について説明する。図10は、本実
施例によるところのノズル孔のインク吐出側の開口径と
インク供給側の開口径を、横軸にチャンネル列並びをと
って示した図である。
Since the structure of the ink jet head and the depth of the electrodes are the same as those in the second embodiment, detailed description will be omitted. In the present embodiment, a case will be described in which the opening diameter of the nozzle hole 10 on the ink discharge side and the opening diameter on the ink supply side both change continuously. FIG. 10 is a diagram showing the opening diameter of the nozzle hole on the ink discharge side and the opening diameter of the ink supply side of the nozzle hole according to the present embodiment, with the channel axis arranged along the horizontal axis.

【0081】図10のように、チャンネル列の端部(チ
ャンネル1)のノズル孔のインク吐出側の開口径とイン
ク供給側の開口径が最も小さくて、チャンネル列のもう
一方の端部(チャンネル200)に向かって連続的に大
きくなっている。つまり、チャンネル壁3の変位量が最
も大きなチャンネル列の端部(チャンネル1)のノズル
孔のインク吐出側の開口径とインク供給側の開口径が最
も小さいので、このノズルイナータンスが最も大きくな
り、ノズル孔のインク吐出に対する抵抗が最も大きくな
る。また、チャンネル列のもう一方の端部(チャンネル
200)に向かうにつれて、ノズル孔のインク吐出側の
開口径とインク供給側の開口径が大きくなり、ノズルの
イナータンスも小さくなり、インク吐出に対する抵抗も
小さくなる。このように、インク吐出の力に応じて、ノ
ズル孔のインク吐出側の開口径とインク供給側の開口径
を変化させることにより、インク吐出に対する抵抗を連
続的に変化させることができる。
As shown in FIG. 10, the opening diameter on the ink discharge side and the opening diameter on the ink supply side of the nozzle hole at the end (channel 1) of the channel row are the smallest, and the other end (channel 200). That is, since the opening diameter on the ink ejection side and the opening diameter on the ink supply side of the nozzle hole at the end (channel 1) of the channel row where the displacement amount of the channel wall 3 is the largest, the nozzle inertance becomes the largest. In addition, the resistance of the nozzle hole to ink ejection becomes highest. Further, as the nozzle hole approaches the other end (channel 200), the opening diameter of the nozzle hole on the ink discharge side and the opening diameter on the ink supply side increase, the inertance of the nozzle decreases, and the resistance to ink discharge decreases. Become smaller. As described above, by changing the opening diameter of the nozzle hole on the ink discharging side and the opening diameter of the ink supply side according to the ink discharging force, the resistance to ink discharging can be continuously changed.

【0082】このような開口径を持つノズル孔10が設
けられたノズル板9を用いることにより、ノズルより吐
出されるインク滴のばらつきを低減することができ、高
品質の印字を行なうことができる。
By using the nozzle plate 9 provided with the nozzle holes 10 having such an opening diameter, variations in ink droplets ejected from the nozzles can be reduced, and high quality printing can be performed. .

【0083】なお、本実施例では、チャンネル列の端部
(チャンネル1)のノズル孔10のインク吐出側の開口
径がφ20μm、インク供給側の開口径がφ40μm、
チャンネル列の端部のノズル孔10のインク吐出側の開
口径がφ25μm、インク供給側の開口径がφ45μm
で連続的に変化させたが、それぞれの開口径は電極の深
さのばらつきに応じて設定すればよい。
In this embodiment, the opening diameter of the nozzle hole 10 at the end of the channel row (channel 1) on the ink ejection side is φ20 μm, the opening diameter on the ink supply side is φ40 μm, and
The opening diameter of the nozzle hole 10 at the end of the channel row on the ink ejection side is φ25 μm, and the opening diameter on the ink supply side is φ45 μm.
, But each opening diameter may be set according to the variation in the depth of the electrode.

【0084】また、ノズル孔は、エキシマレーザ加工の
際、レーザ光の縮小率、レーザパワー、照射時間等の条
件を振ることにより、インク吐出側と供給側の開口径を
変化することができる。本実施例では、レーザパワーを
一定にし、照射時間を1〜4秒、縮小率を3から4まで
変化させることで、ノズル板に入射するレーザ光のエネ
ルギー密度を変化させてテーパ角度を変化させた。
The diameter of the nozzle hole can be changed by changing conditions such as the reduction ratio of laser light, laser power, and irradiation time during excimer laser processing. In this embodiment, the laser power is kept constant, the irradiation time is changed from 1 to 4 seconds, and the reduction rate is changed from 3 to 4, thereby changing the energy density of the laser light incident on the nozzle plate and changing the taper angle. Was.

【0085】今回開示された実施例はすべての点で例示
であって制限的なものではないと考えられるべきであ
る。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の
範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味およ
び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
The embodiments disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるとこ
ろのインクジェットヘッドは、インクチャンネルごとに
異なる電極の深さに応じて、インクチャンネルごとにノ
ズルのイナータンスを連続的に変化させるので、インク
チャンネルごとのインク滴の吐出のばらつきを低減する
ことができ、高品質の印字を得ることができる。
As described above, the ink jet head according to the present invention continuously changes the inertance of the nozzle for each ink channel according to the electrode depth which differs for each ink channel. It is possible to reduce the variation in the ejection of the ink droplets from each other, and to obtain high-quality printing.

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

【図1】 本発明のインクジェットヘッドの実施例を示
す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an ink jet head of the present invention.

【図2】 本発明のインクジェットヘッドの第1の実施
例を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a first embodiment of the ink jet head of the present invention.

【図3】 本発明のインクジェットヘッドの第1の実施
例を示す電極深さの図である。
FIG. 3 is a diagram of an electrode depth showing a first embodiment of the ink jet head of the present invention.

【図4】 本発明のインクジェットヘッドの第1の実施
例を示すノズル孔のテーパ角度の図である。
FIG. 4 is a diagram of a taper angle of a nozzle hole showing a first embodiment of the ink jet head of the present invention.

【図5】 本発明のインクジェットヘッドの第1の実施
例を示すノズル孔の断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a nozzle hole showing the first embodiment of the ink jet head of the present invention.

【図6】 本発明のインクジェットヘッドの第2の実施
例を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a second embodiment of the ink jet head of the present invention.

【図7】 本発明のインクジェットヘッドの第2の実施
例を示す電極深さの図である。
FIG. 7 is a diagram of an electrode depth showing a second embodiment of the ink jet head of the present invention.

【図8】 本発明のインクジェットヘッドの第2の実施
例を示すノズル孔のテーパ角度の図である。
FIG. 8 is a view of a taper angle of a nozzle hole showing a second embodiment of the ink jet head of the present invention.

【図9】 本発明のインクジェットヘッドの第3の実施
例を示すノズル孔の開口径の図である。
FIG. 9 is a view of the opening diameter of a nozzle hole showing a third embodiment of the ink jet head of the present invention.

【図10】 本発明のインクジェットヘッドの第4の実
施例を示すノズル孔の開口径の図である。
FIG. 10 is a view of the opening diameter of a nozzle hole showing a fourth embodiment of the ink jet head of the present invention.

【図11】 従来のインクジェットヘッドを示す斜視図
である。
FIG. 11 is a perspective view showing a conventional inkjet head.

【図12】 従来のインクジェットヘッドの製造方法を
示した図である。
FIG. 12 is a view illustrating a method for manufacturing a conventional inkjet head.

【図13】 従来のインクジェットヘッドの電極形成方
法を示した断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a conventional method for forming an electrode of an inkjet head.

【図14】 従来のインクジェットヘッドの電極形成装
置を示した図である。
FIG. 14 is a diagram showing a conventional electrode forming apparatus for an inkjet head.

【図15】 従来のインクジェットヘッドの電極形成方
法を示した断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a conventional method for forming an electrode of an inkjet head.

【図16】 従来のインクジェットヘッドを示した断面
図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a conventional inkjet head.

【図17】 従来のインクジェットヘッドのチャンネル
の駆動の様子を示した断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing how a channel of a conventional inkjet head is driven.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ベース部材、2 カバー部材、3 チャンネル壁、
4 インクチャンネル、5 電極(金属膜)、6 浅溝
部、7 ボンディングワイヤ、8 外部電極、9 ノズ
ル板、10 ノズル孔、11 ドライレジストフィル
ム、12 圧電体、21 インク供給口、22 共通イ
ンク室。
1 base member, 2 cover members, 3 channel walls,
4 ink channel, 5 electrode (metal film), 6 shallow groove, 7 bonding wire, 8 external electrode, 9 nozzle plate, 10 nozzle hole, 11 dry resist film, 12 piezoelectric body, 21 ink supply port, 22 common ink chamber.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも一部が圧電材料で形成され、
かつその表面に平行に並んで複数の溝が設けられ、さら
に、それぞれの溝の側壁の一部に電極が設けられたベー
ス部材と、 前記ベース部材の前記複数の溝を覆うように設けられて
圧力室となるインクチャンネルを構成するカバー部材
と、 前記インクチャンネルに連通するノズルとを備え、 前記電極に駆動電圧を印加して、前記側壁に剪断変形を
生じさせることにより前記インクチャンネルに圧力振動
を生じさせて前記ノズルよりインクを吐出させるインク
ジェットヘッドにおいて、 前記ノズルのイナータンスがインクチャンネルごとに連
続的に変化することを特徴とするインクジェットヘッ
ド。
At least a portion is formed of a piezoelectric material,
And a plurality of grooves are provided in parallel on the surface thereof, and further, a base member provided with an electrode on a part of a side wall of each groove, and provided so as to cover the plurality of grooves of the base member. A cover member forming an ink channel serving as a pressure chamber; and a nozzle communicating with the ink channel. A drive voltage is applied to the electrode to generate a shear deformation on the side wall, thereby causing a pressure oscillation on the ink channel. Wherein the inertance of the nozzle is continuously changed for each ink channel.
【請求項2】 前記イナータンスが連続的に変化するノ
ズルで、複数のインクチャンネルの列の中心部に位置す
るノズルのイナータンスが最も大きいことを特徴とする
請求項1に記載のインクジェットヘッド。
2. The ink jet head according to claim 1, wherein the inertance of the nozzle having the continuously changing inertance is the largest in the nozzle located at the center of the row of the plurality of ink channels.
【請求項3】 前記イナータンスが連続的に変化するノ
ズルで、複数のインクチャンネルの列のどちから一方の
端部に位置するノズルのイナータンスが最も大きいこと
を特徴とする請求項1に記載のインクジェットヘッド。
3. The ink jet head according to claim 1, wherein the inertance of the nozzle at which one of the plurality of rows of the ink channels is located at one end is the largest among the nozzles whose inertance changes continuously. .
【請求項4】 前記イナータンスが連続的に変化する前
記ノズルで、ノズル孔のテーパ角度がチャンネルごとに
連続的に変化することを特徴とする請求項1に記載のイ
ンクジェットヘッド。
4. The ink jet head according to claim 1, wherein the taper angle of the nozzle hole changes continuously for each channel in the nozzle in which the inertance changes continuously.
【請求項5】 前記テーパ角度が連続的に変化するノズ
ルで、複数のインクチャンネル列の中心部に位置するノ
ズルのテーパ角度が最も小さいことを特徴とする請求項
4に記載のインクジェットヘッド。
5. The ink-jet head according to claim 4, wherein the nozzle at which the taper angle changes continuously has the smallest taper angle at the nozzle located at the center of the plurality of ink channel rows.
【請求項6】 前記テーパ角度が連続的に変化するノズ
ルで、複数のインクチャンネル別のどちらか一方の端部
に位置するノズルのテーパ角度が最も小さいことを特徴
とする、請求項4に記載のインクジェットヘッド。
6. The nozzle according to claim 4, wherein in the nozzle whose taper angle changes continuously, the nozzle located at one end of each of the plurality of ink channels has the smallest taper angle. Inkjet head.
【請求項7】 イナータンスが連続的に変化する前記ノ
ズルで、ノズルのインク吐出側の開口径とインクチャン
ネル側の開口径の両方が、チャンネルごとに連続的に変
化することを特徴とする請求項1に記載のインクジェッ
トヘッド。
7. The nozzle whose inertance changes continuously, wherein both the opening diameter of the nozzle on the ink discharge side and the opening diameter of the ink channel side change continuously for each channel. 2. The inkjet head according to 1.
【請求項8】 インク吐出側の開口径とインクチャンネ
ル側の開口径の両方が、チャンネルごとに連続的に変化
する前記ノズルで、複数のインクチャンネル列の中心部
に位置するノズルのインク吐出側の開口径とインクチャ
ンネル側の開口径が最も小さいことを特徴とする請求項
7に記載のインクジェットヘッド。
8. The nozzle in which both the opening diameter on the ink ejection side and the opening diameter on the ink channel side continuously change for each channel, and the ink ejection side of a nozzle located at the center of a plurality of ink channel rows. The ink jet head according to claim 7, wherein the opening diameter of the ink channel and the opening diameter of the ink channel side are the smallest.
【請求項9】 インク吐出側の開口径とインクチャンネ
ル側の開口径の両方が、チャンネルごとに連続的に変化
する前記ノズルで、複数のインクチャンネル列のどちら
か一方の端部に位置するノズルのインク吐出側の開口径
とインクチャンネル側の開口径が最も小さいことを特徴
とする請求項7に記載のインクジェットヘッド。
9. The nozzle in which both the opening diameter on the ink ejection side and the opening diameter on the ink channel side change continuously for each channel, and the nozzle located at one end of a plurality of ink channel rows. 8. The ink jet head according to claim 7, wherein the opening diameter on the ink ejection side and the opening diameter on the ink channel side are the smallest.
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