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JPH07156396A - Ink jet recording head and manufacturing method thereof - Google Patents

Ink jet recording head and manufacturing method thereof

Info

Publication number
JPH07156396A
JPH07156396A JP30826693A JP30826693A JPH07156396A JP H07156396 A JPH07156396 A JP H07156396A JP 30826693 A JP30826693 A JP 30826693A JP 30826693 A JP30826693 A JP 30826693A JP H07156396 A JPH07156396 A JP H07156396A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure chamber
forming
plate
nozzle
ink
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.)
Granted
Application number
JP30826693A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3254863B2 (en
Inventor
Kohei Kitahara
公平 北原
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson 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 Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP30826693A priority Critical patent/JP3254863B2/en
Publication of JPH07156396A publication Critical patent/JPH07156396A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3254863B2 publication Critical patent/JP3254863B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
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    • 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
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14411Groove in the nozzle plate

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧力室形成板に貫通したインク供給路を設け
る構成にすることにより、プレス加工やレーザー加工を
用い、インク供給路やノズルを精度良く形成する。 【構成】 圧力室形成板4の一方には振動板2、他方に
はノズル5を有するノズル板6があり圧力室3を形成し
ている。電極7が振動板2の表面に形成され、その上に
複数の圧電素子1が複数の圧力室3に対応して形成され
ている。インク供給路8は圧力室形成板の平面に対して
直角に貫通しており、ノズル板6に形成された連通路9
を介して圧力室3と連通している。電極7はインク供給
路の入口部8Aに重ならない位置に交互に配列されてい
る。
(57) [Abstract] [Purpose] An ink supply passage and a nozzle are formed with high precision by using press working or laser processing by providing an ink supply passage that penetrates a pressure chamber forming plate. [Configuration] A vibrating plate 2 is provided on one side of a pressure chamber forming plate 4, and a nozzle plate 6 having a nozzle 5 is provided on the other side thereof to form a pressure chamber 3. Electrodes 7 are formed on the surface of the vibration plate 2, and a plurality of piezoelectric elements 1 are formed on the surface of the vibration plate 2 so as to correspond to the plurality of pressure chambers 3. The ink supply passage 8 penetrates at right angles to the plane of the pressure chamber forming plate, and the communication passage 9 formed in the nozzle plate 6
Through the pressure chamber 3. The electrodes 7 are alternately arranged at positions that do not overlap the inlet portion 8A of the ink supply path.

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、入力情報に応じてイン
ク滴を噴射し、記録媒体上に文字や図形をドットにより
形成するオンデマンド型インクジェット記録ヘッドに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an on-demand type ink jet recording head which ejects ink droplets in accordance with input information to form characters or figures by dots on a recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電素子の変形によって振動板を変位さ
せ、圧力室内のインク圧力を高めることによってインク
滴を噴射させるインクジェット記録ヘッドは数多く提案
されているが、中でも一体焼成型のインクジェット記録
ヘッドが近年提案されて来ている。例えば、振動板とノ
ズルを圧電材料そのもので一体焼成するインクジェット
記録ヘッドで圧力室を脱バインダー処理によって形成す
る方法のものが提案されている(特開昭62−1014
55号公報)。
2. Description of the Related Art Many ink jet recording heads have been proposed in which a vibrating plate is displaced by deformation of a piezoelectric element to eject ink droplets by increasing ink pressure in a pressure chamber. It has been proposed in recent years. For example, a method has been proposed in which a pressure chamber is formed by a binder removal process with an ink jet recording head in which a vibrating plate and a nozzle are integrally fired with a piezoelectric material itself (Japanese Patent Laid-Open No. 62-1014).
55 publication).

【0003】このような一体焼成型インクジェット記録
ヘッドでは、圧電素子を所定の大きさに加工形成してそ
の各々を接着剤によって貼り付ける必要がなく、また圧
力室やノズルを脱バインダー処理により同時に形成でき
るため、組立工程が極めて簡単になる。
In such an integral firing type ink jet recording head, it is not necessary to process and form the piezoelectric element into a predetermined size and attach each of them by an adhesive, and the pressure chamber and the nozzle are simultaneously formed by the binder removal processing. As a result, the assembly process becomes extremely simple.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような一体焼成型インクジェット記録ヘッドにおいて、
つぎに述べるような問題が生ずることが判明した。すな
わち、振動板やノズルが圧電材料で構成される一体焼成
型インクジェット記録ヘッドでは、圧電材料に対して機
械的な加工やレーザー加工を用いても、ノズルの断面形
状を真円にできなかったり、加工精度を良くできないと
いった問題を有していた。
However, in the integral firing type ink jet recording head as described above,
It was found that the following problems would occur. That is, in the integrally fired inkjet recording head in which the diaphragm and the nozzle are made of a piezoelectric material, the cross-sectional shape of the nozzle cannot be made into a perfect circle even if mechanical processing or laser processing is applied to the piezoelectric material, There was a problem that the processing accuracy could not be improved.

【0005】本発明はかかる課題を解決するものであ
り、その目的とするところは、振動板、圧力室形成板お
よびノズル板とを全てセラミックスで一体に焼成し、そ
の後信号印加電極および圧電素子を形成するインクジェ
ット記録ヘッドにおいて、圧力室形成板に貫通したイン
ク供給路を設ける構成にすることにより、インク供給路
やノズルの加工方法としてプレス加工やレーザー加工を
用いることを可能とし、インク供給路やノズルの加工精
度を良好にすることにある。最終的にはインク滴の飛行
を安定させ、記録媒体上にむらの無い均一な文字や図形
を形成することにある。
The present invention is intended to solve such a problem. An object of the present invention is to oscillate a vibrating plate, a pressure chamber forming plate and a nozzle plate all integrally with ceramics, and then to form a signal applying electrode and a piezoelectric element. In the inkjet recording head to be formed, by providing an ink supply path penetrating the pressure chamber forming plate, it is possible to use press processing or laser processing as a method of processing the ink supply path and the nozzle, It is to improve the processing accuracy of the nozzle. The ultimate goal is to stabilize the flight of the ink droplets and form uniform characters and figures on the recording medium.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録ヘッドは、印加信号によって伸縮する圧電素子と、
振動板、圧力室、インク供給路、インクリザーバ室、お
よびノズルで構成され、振動板の表面に形成された圧電
素子が、圧力室の一方を封止している振動板を変形さ
せ、圧電素子に対応した圧力室内のインク圧力を高める
ことによってノズルからインク滴を噴射させるインクジ
ェット記録ヘッドで、圧電素子と、振動板と、圧力室形
成板と、ノズル板とを積層して、セラミックスで一体に
焼成したインクジェット記録ヘッドにおいて、圧力室を
形成する圧力室形成板に貫通したインク供給路を設け、
ノズルを形成するノズル板に圧力室とインク供給路を連
通させる連通路を設けてあることを特徴とするものであ
る。
An ink jet recording head of the present invention comprises a piezoelectric element which expands and contracts according to an applied signal,
A piezoelectric element formed of a vibration plate, a pressure chamber, an ink supply path, an ink reservoir chamber, and a nozzle and formed on the surface of the vibration plate deforms the vibration plate that seals one of the pressure chambers, and the piezoelectric element In an ink jet recording head that ejects ink droplets from nozzles by increasing the ink pressure in the pressure chamber corresponding to, a piezoelectric element, a vibrating plate, a pressure chamber forming plate, and a nozzle plate are laminated and integrated with ceramics. In the fired inkjet recording head, an ink supply path that penetrates the pressure chamber forming plate that forms the pressure chamber is provided,
It is characterized in that the nozzle plate forming the nozzle is provided with a communication passage for communicating the pressure chamber with the ink supply passage.

【0007】[0007]

【作用】インク供給路を圧力室形成板に設け、ノズル板
に圧力室とインク供給路を連通させる連通路を設ける構
成にすることによって、インク供給路及びノズルをあら
かじめグリーンシートの材料にプレス加工あるいはレー
ザー加工によって形成しすることができる。また、振動
板、圧力室形成板、ノズル板、信号印加電極、圧電素子
を一体に焼成した後、インク供給路及びノズルをレーザ
ー加工によって形成することが可能となったため、加工
断面を円形にでき、なおかつ良好な加工精度が確保でき
る。
By providing the ink supply passage on the pressure chamber forming plate and the communication passage on the nozzle plate for connecting the pressure chamber and the ink supply passage, the ink supply passage and the nozzle are pre-pressed to the material of the green sheet. Alternatively, it can be formed by laser processing. Also, since the vibrating plate, the pressure chamber forming plate, the nozzle plate, the signal applying electrode, and the piezoelectric element are integrally fired, the ink supply path and the nozzle can be formed by laser processing, so that the processing cross section can be circular. In addition, good processing accuracy can be secured.

【0008】[0008]

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0009】図1は本発明のインクジェット記録ヘッド
の一実施例の全体構成を示す分解斜視図である。複数の
圧電素子1、電極7、振動板2、圧電素子1に対応する
複数の圧力室3を有する圧力室形成板4およびノズル5
を有するノズル板6とで構成されたインクジェット記録
ヘッド10に、印加信号を送るためのFPC110を電
極7で導通がとれるように接合した上で、図示しないフ
ィルターを有する固定板120を接合する。インクカー
トリッジ130は内部にフォームを有してインクを保持
しているものであり、固定板120とシール性を確保し
て接合される。インクジェット記録ヘッド10は一体に
焼成される場合が一般的であるが焼成以外の方法で接合
することも可能である。また、図1では8ノズルを縦6
列に構成したインクジェット記録ヘッド10を示してあ
るが、ノズルの数、列数の構成はどのような組合せでも
限定されるものではない。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing the overall construction of an embodiment of the ink jet recording head of the present invention. A plurality of piezoelectric elements 1, an electrode 7, a vibration plate 2, a pressure chamber forming plate 4 having a plurality of pressure chambers 3 corresponding to the piezoelectric element 1, and a nozzle 5.
The FPC 110 for sending an applied signal is joined to the ink jet recording head 10 configured with the nozzle plate 6 having the above so that the electrodes 7 can conduct electricity, and then the fixing plate 120 having the filter (not shown) is joined. The ink cartridge 130 has a foam inside to hold ink, and is joined to the fixed plate 120 while ensuring a sealing property. Generally, the inkjet recording head 10 is integrally fired, but the ink jet recording head 10 can be joined by a method other than firing. In addition, in FIG.
Although the inkjet recording head 10 configured in rows is shown, the number of nozzles and the number of rows are not limited to any combination.

【0010】つぎに、圧力室を透視した平面図である図
2と圧力室の断面図である図3を用いて、より詳細な構
成を説明する。
Next, a more detailed structure will be described with reference to FIG. 2 which is a plan view of the pressure chamber and FIG. 3 which is a sectional view of the pressure chamber.

【0011】図3において、圧力室形成板4の一方には
振動板2、他方にはノズル5を有するノズル板6があり
圧力室3を形成している。印字信号を印加する電極7が
振動板2の表面に形成され、その上に複数の圧電素子1
が複数の圧力室3に対応して形成されている。インク供
給路8は圧力室形成板の平面に対して直角に貫通してお
り、ノズル板6に形成された連通路9を介して圧力室3
と連通している。固定板120と一体に形成されている
インクリザーバ121の内部にはインクリザーバ室12
2が設けられており、インク供給路の入口部8Aに連通
している。図2において、電極7はインク供給路の入口
部8Aに重ならない位置に交互に配列され、インクリザ
ーバ121における接合部123は斜線部のように電極
7をにげる形で設けられ、さらにインクリザーバ121
における電極7に対応する部分は電極7を高さ方向にに
げる形でインクリザーバ121と振動板2が接合されて
いる。そのことにより電極がインクでショートすること
がない構成になっている。図4は本発明の第二の実施例
を示すものであり、インクリザーバ室90が圧力室形成
板4に設けられているものである。インクリザーバ室9
0へはインクカートリッジ130から固定板120、イ
ンクリザーバ121を介してインクが供給される。
In FIG. 3, the vibrating plate 2 is provided on one side of the pressure chamber forming plate 4, and the nozzle plate 6 having the nozzle 5 is provided on the other side thereof to form the pressure chamber 3. An electrode 7 for applying a print signal is formed on the surface of the diaphragm 2, and a plurality of piezoelectric elements 1 are formed on the electrode 7.
Are formed corresponding to the plurality of pressure chambers 3. The ink supply passage 8 penetrates at right angles to the plane of the pressure chamber forming plate, and the pressure chamber 3 is formed through a communication passage 9 formed in the nozzle plate 6.
Is in communication with. The ink reservoir chamber 12 is formed inside the ink reservoir 121 formed integrally with the fixed plate 120.
2 is provided and communicates with the inlet portion 8A of the ink supply path. In FIG. 2, the electrodes 7 are alternately arranged at a position that does not overlap the inlet portion 8A of the ink supply path, the joint portion 123 of the ink reservoir 121 is provided in a shape such that the electrode 7 is bent like a shaded portion, and the ink reservoir 121 is further provided.
The ink reservoir 121 and the vibration plate 2 are joined to each other at a portion corresponding to the electrode 7 in the form of bending the electrode 7 in the height direction. As a result, the electrode is prevented from being short-circuited with ink. FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, in which an ink reservoir chamber 90 is provided in the pressure chamber forming plate 4. Ink reservoir chamber 9
Ink is supplied to the ink cartridge 0 from the ink cartridge 130 via the fixing plate 120 and the ink reservoir 121.

【0012】かかる構成において、インクカートリッジ
130から導かれたインクはインクリザーバ室122、
インク供給路8、連通路9を通過し、圧力室3に到達す
る。初期的にはノズルからの吸引等による補助的な手段
を用いることもあるが、いったん充填された後は流路自
体の毛細管力によってインクが随時補給される。印字動
作が行なわれる場合は、図示しない駆動回路からFPC
110を介して、入力信号に応じた15〜50Vの電圧
が圧電素子1に印加される。圧電素子1は変位し、変形
可能な振動板3をたわませることにより圧力室3内のイ
ンクを加圧する。圧力室3内のインクはこれに応じてノ
ズル5およびインク供給路8の方向に瞬間的に移動する
が、ノズル5からは外部に向けてインク滴が噴射する。
圧電素子1が反対の方向に変位する際には圧力室3内に
インクが流入し、つぎの噴射のための態勢を整える。以
上の動作を繰り返すことにより継続した記録が可能とな
る。
In this structure, the ink introduced from the ink cartridge 130 is stored in the ink reservoir chamber 122,
It passes through the ink supply passage 8 and the communication passage 9 and reaches the pressure chamber 3. Initially, auxiliary means such as suction from a nozzle may be used, but once filled, the ink is replenished as needed by the capillary force of the flow path itself. When printing is performed, the FPC is
A voltage of 15 to 50 V corresponding to the input signal is applied to the piezoelectric element 1 via 110. The piezoelectric element 1 is displaced, and the deformable diaphragm 3 is bent to pressurize the ink in the pressure chamber 3. The ink in the pressure chamber 3 instantaneously moves in the direction of the nozzle 5 and the ink supply path 8 in response to this, but an ink droplet is ejected from the nozzle 5 to the outside.
When the piezoelectric element 1 is displaced in the opposite direction, the ink flows into the pressure chamber 3 and prepares for the next ejection. Continuous recording is possible by repeating the above operation.

【0013】つぎに上述したインクジェット記録ヘッド
の製造方法を図5を用いて説明する。
Next, a method of manufacturing the above-mentioned ink jet recording head will be described with reference to FIG.

【0014】焼成したとき振動板2に適した厚みを備
え、プレスによって貫通した通孔を穿設したセラミック
ス材料、この実施例ではジルコニアのグリーンシート2
と、圧力室3を形成するのに適した厚みを備え、プレス
によって貫通した圧力室3とインク供給路8を打ち抜い
たジルコニアのグリーンシート4と、プレスによって貫
通したノズル5を打ち抜き、さらに連通路9に適した深
さまで型で圧力をかけて連通路9を形成したジルコニア
のグリーンシート6を用意する。ジルコニアのグリーン
シートに型で圧力をかけて加工する方法は金属や樹脂に
対する加工に比べてはるかに容易である(図5
(a))。
A ceramic material having a thickness suitable for the vibration plate 2 when fired, and a through hole penetrating therethrough by a press, in this embodiment, a zirconia green sheet 2
And a zirconia green sheet 4 having a thickness suitable for forming the pressure chamber 3 and punched through the pressure chamber 3 and the ink supply passage 8, and a nozzle 5 punched through by the press, and a communicating passage. A zirconia green sheet 6 in which a communication passage 9 is formed by pressing with a mold to a depth suitable for 9 is prepared. The method of applying pressure to the green sheet of zirconia with a die is much easier than processing of metal or resin (Fig. 5).
(A)).

【0015】上記3枚のグリーンシート2、4、6を積
層して均一な圧力を加えて、800℃から1500℃の
温度で一体に焼成する。セラミックス材料は一般的には
酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウ
ム、窒化アルミニウム、窒化珪素のうち何れかの1種以
上を主成分とする材料である。これにより、各シートが
セラミックスに変化し、同時に各シートの境界面では焼
結作用により3枚のシートが元から1枚のシートで構成
されていたかのように一体となる。(図5(b)。
The above three green sheets 2, 4 and 6 are laminated, and a uniform pressure is applied, and they are integrally fired at a temperature of 800 ° C to 1500 ° C. The ceramic material is generally a material containing at least one of aluminum oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, aluminum nitride, and silicon nitride as a main component. As a result, each sheet changes into ceramics, and at the same time, at the boundary surface of each sheet, the three sheets are integrated as if they were originally composed of one sheet due to the sintering action. (FIG.5 (b).

【0016】この状態で振動板2の表面に電極7となる
導電ペースト材料を厚膜印刷法により、圧力室3に対応
する部分に形成し、焼成する。電極7の材料は白金、パ
ラジウム、銀―パラジウム、銀―白金、白金―パラジウ
ムからなる合金のうち少なくとも1種以上を主成分とす
る材料である。ついで圧電素子1となる材料を同じく印
刷によって形成し、焼成して仕上げる。圧電素子1の材
料としては、ジルコン酸チタン酸鉛、マグネシウムニオ
ブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、マンガ
ンニオブ酸鉛、アンチモンスズ酸鉛、チタン酸鉛を主成
分とする材料である(図5(c))。
In this state, a conductive paste material which will become the electrodes 7 is formed on the surface of the diaphragm 2 in a portion corresponding to the pressure chamber 3 by a thick film printing method, and is baked. The material of the electrode 7 is a material containing at least one of platinum, palladium, silver-palladium, silver-platinum, and platinum-palladium alloy as a main component. Then, the material to be the piezoelectric element 1 is similarly formed by printing and is fired to finish. The material of the piezoelectric element 1 is a material containing lead zirconate titanate, lead magnesium niobate, lead nickel niobate, lead zinc niobate, lead manganese niobate, lead antimonystannate, and lead titanate as main components. (FIG.5 (c)).

【0017】圧電素子1が形成された段階で図7に示す
ような絶縁層320を圧電素子1間に形成する。しかる
後共通電極300を圧電素子1を覆うようにスパッタリ
ング等の膜形成手法により形成すると、上述の全ての部
材が一体に構成される。
When the piezoelectric element 1 is formed, an insulating layer 320 as shown in FIG. 7 is formed between the piezoelectric elements 1. Then, when the common electrode 300 is formed by a film forming method such as sputtering so as to cover the piezoelectric element 1, all the members described above are integrally formed.

【0018】図6は本発明のインクジェット記録ヘッド
の製造方法における他の実施例を示すものである。
FIG. 6 shows another embodiment of the method for manufacturing an ink jet recording head of the present invention.

【0019】焼成したとき振動板2に適した厚みを備え
たセラミックス材料、この実施例ではジルコニアのグリ
ーンシート2と、圧力室3を形成するのに適した厚みを
備え、プレスによって貫通した圧力室3を打ち抜いたジ
ルコニアのグリーンシート4と、プレスによって連通路
9に適した深さまで型で圧力をかけて連通路9を形成し
たジルコニアのグリーンシート6を用意し、上記3枚の
グリーンシート2、4、6を積層して均一な圧力を加え
て、図5の製造方法と同様に800℃から1500℃の
温度で一体に焼成する。これにより、各シートがセラミ
ックスに変化し、同時に各シートの境界面では焼結作用
により3枚のシートが元から1枚のシートで構成されて
いたかのように一体となる。図5と異なる点はインク供
給路とノズルがあらかじめ穿設されていないことであ
る。(図6(a))。
A ceramic material having a thickness suitable for the vibrating plate 2 when fired, in this embodiment, a green sheet 2 of zirconia and a thickness suitable for forming the pressure chamber 3, the pressure chamber penetrated by a press. A zirconia green sheet 4 punched out of 3 and a zirconia green sheet 6 in which a communicating passage 9 is formed by pressing with a mold to a depth suitable for the communicating passage 9 are prepared. The layers 4 and 6 are laminated, a uniform pressure is applied, and they are integrally fired at a temperature of 800 ° C. to 1500 ° C. as in the manufacturing method of FIG. As a result, each sheet changes into ceramics, and at the same time, at the boundary surface of each sheet, the three sheets are integrated as if they were originally composed of one sheet due to the sintering action. The difference from FIG. 5 is that the ink supply path and the nozzle are not pre-drilled. (FIG. 6 (a)).

【0020】この状態で図5と同様に振動板2の表面に
電極7となる導電ペースト材料を厚膜印刷法により、圧
力室3に対応する部分に形成し、焼成する。ついで圧電
素子1となる材料を同じく印刷によって形成し、焼成し
て仕上げる。
In this state, as in the case of FIG. 5, a conductive paste material to be the electrode 7 is formed on the surface of the vibration plate 2 by a thick film printing method in a portion corresponding to the pressure chamber 3 and is baked. Then, the material to be the piezoelectric element 1 is similarly formed by printing and is fired to finish.

【0021】(図6(b))。(FIG. 6 (b)).

【0022】圧電素子が形成される段階まで一体に焼成
されたところで、レーザー加工Aによってまず振動板2
と圧力室形成板4を貫通するインク供給路8を形成す
る。つぎに同じくレーザー加工Aによって振動板2とノ
ズル板6を貫通するノズル5を形成する。圧力室形成板
4における圧力室3はあらかじめ加工される際にノズル
に対応する位置まで加工されているため、レーザー加工
する必要はない。振動板2にも加工された穴は最終的に
封止される。また、ノズル5はBの方向からレーザー加
工によって加工することも可能である。(図6
(c))。
When the piezoelectric element is integrally fired until it is formed, the vibration plate 2 is first processed by laser processing A.
And an ink supply path 8 penetrating the pressure chamber forming plate 4 is formed. Next, the nozzle 5 penetrating the vibrating plate 2 and the nozzle plate 6 is similarly formed by laser processing A. Since the pressure chamber 3 in the pressure chamber forming plate 4 is processed up to the position corresponding to the nozzle when previously processed, it is not necessary to perform laser processing. The holes machined in the diaphragm 2 are finally sealed. Further, the nozzle 5 can be processed by laser processing from the direction B. (Fig. 6
(C)).

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によれば、一体焼成型インクジェ
ット記録ヘッドにおいて、圧力室形成板にインク供給路
を設け、ノズル板に圧力室とインク供給路を連通させる
連通路を設けた構成としたことにより、インク供給路と
ノズルを断面が真円で高精度に仕上げられるプレス加工
やレーザー加工を採用できることが可能となった。ま
た、一体焼成型インクジェット記録ヘッドが可能となっ
たことにより、接着剤を用いることなくセラミックスで
全ての流路を構成できるため、使用するインクの自由度
を大幅に広げることが可能となった。
According to the present invention, in the integrally fired ink jet recording head, the pressure chamber forming plate is provided with an ink supply passage, and the nozzle plate is provided with a communication passage for connecting the pressure chamber and the ink supply passage. This makes it possible to employ press processing or laser processing that allows the ink supply path and the nozzle to have a perfect circular cross-section with high precision. In addition, since the integrated firing type ink jet recording head has been made possible, all the flow paths can be made of ceramics without using an adhesive, so that it is possible to greatly expand the degree of freedom of the ink used.

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

【図1】 本発明の全体構成を示す分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view showing the overall configuration of the present invention.

【図2】 本発明の圧力室を透視した平面図である。FIG. 2 is a plan view of the pressure chamber of the present invention seen through.

【図3】 本発明の圧力室を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a pressure chamber of the present invention.

【図4】 本発明の第二の実施例を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の製造方法を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing method of the present invention.

【図6】 本発明における他の製造方法を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing another manufacturing method according to the present invention.

【図7】 本発明の電極部分を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing an electrode portion of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電素子 2 振動板 3 圧力室 4 圧力室形成板 5 ノズル 6 ノズル板 7 電極 8 インク供給路 9 連通路 10 インクジェット記録ヘッド 1 Piezoelectric Element 2 Vibration Plate 3 Pressure Chamber 4 Pressure Chamber Forming Plate 5 Nozzle 6 Nozzle Plate 7 Electrode 8 Ink Supply Path 9 Communication Path 10 Inkjet Recording Head

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 印加信号によって伸縮する圧電素子と、
振動板、圧力室、インク供給路、インクリザーバ室、お
よびノズルで構成され、 前記振動板の表面に形成された前記圧電素子が、前記圧
力室の一方を封止している前記振動板を変形させ、前記
圧電素子に対応した前記圧力室内のインク圧力を高める
ことによって前記ノズルからインク滴を噴射させるイン
クジェット記録ヘッドで、前記圧電素子と、前記振動板
と、前記圧力室形成板と、前記ノズル板とを積層して、
セラミックスで一体に焼成したインクジェット記録ヘッ
ドにおいて、 前記圧力室を形成する前記圧力室形成板に貫通した前記
インク供給路を設け、 前記ノズルを形成する前記ノズル板に前記圧力室と前記
インク供給路を連通させる連通路を設けてあることを特
徴とするインクジェット記録ヘッド。
1. A piezoelectric element which expands and contracts according to an applied signal,
The piezoelectric element formed of a vibrating plate, a pressure chamber, an ink supply path, an ink reservoir chamber, and a nozzle, and the piezoelectric element formed on the surface of the vibrating plate deforms the vibrating plate sealing one of the pressure chambers. An ink jet recording head that ejects ink droplets from the nozzles by increasing the ink pressure in the pressure chamber corresponding to the piezoelectric element, the piezoelectric element, the vibrating plate, the pressure chamber forming plate, and the nozzle. By stacking the plates and
In an ink jet recording head integrally fired with ceramics, the ink supply passage that penetrates the pressure chamber forming plate that forms the pressure chamber is provided, and the pressure chamber and the ink supply passage are provided in the nozzle plate that forms the nozzle. An ink jet recording head, characterized in that a communication passage is provided for communication.
【請求項2】 振動部材を形成するのに適した厚みを備
えたセラミックス材料のグリーンシートに、貫通した通
孔を穿設して振動板を構成する工程と、 圧力室を形成するのに適した厚みを備えたセラミックス
材料のグリーンシートに、貫通した前記圧力室と、貫通
したインク供給路を穿設して圧力室形成板を構成する工
程と、 ノズルを形成するのに適した厚みを備えたセラミックス
材料のグリーンシートに、貫通した前記ノズルを穿設
し、さらに前記圧力室と前記インク供給路を連通させる
連通路を形成してノズル板を構成する工程と、 セラミックス材料のグリーンシートから成る前記振動板
と前記圧力室形成板と前記ノズル板とを上記の順番で積
層して一体に焼成する工程と、 前記圧力室に対応させて電極材料を形成して信号印加電
極を焼成する工程と、 前記信号印加電極上に圧電材料を形成して圧電素子を焼
成する工程とからなるインクジェット記録ヘッドの製造
方法。
2. A step of forming a diaphragm by forming a through hole in a ceramic green sheet having a thickness suitable for forming a vibration member, and a step of forming a pressure chamber. A step of forming a pressure chamber forming plate by forming the penetrating pressure chamber and the penetrating ink supply path in a green sheet of ceramic material having a uniform thickness; and a thickness suitable for forming a nozzle. A step of forming the nozzle plate by penetrating the penetrating nozzle in a ceramic material green sheet and further forming a communication path for communicating the pressure chamber and the ink supply path; and a ceramic material green sheet. Stacking the vibrating plate, the pressure chamber forming plate, and the nozzle plate in the above order and firing them integrally; and forming an electrode material corresponding to the pressure chamber to form a signal applying electrode. Process and method of manufacturing the ink jet recording head comprising the step of firing the piezoelectric element by forming a piezoelectric material on said signal applying electrodes to formed.
【請求項3】 セラミックス材料のグリーンシートから
成る振動板、圧力室形成板およびノズル板とを積層して
一体に焼成する工程と、 前記圧力室に対応させて電極材料を形成して信号印加電
極を焼成する工程と、 前記信号印加電極上に圧電材料を形成して圧電素子を焼
成する工程と、 前記振動板、前記圧力室形成板、前記ノズル板、前記信
号印加電極、前記圧電素子を一体に焼成した後、前記振
動板と前記圧力室形成板にインク供給路、前記ノズル板
にノズルを形成する工程とからなるインクジェット記録
ヘッドの製造方法。
3. A step of laminating a vibrating plate made of a green sheet of a ceramic material, a pressure chamber forming plate and a nozzle plate and firing them integrally, and forming an electrode material corresponding to the pressure chamber to form a signal applying electrode. And a step of firing a piezoelectric element by forming a piezoelectric material on the signal applying electrode, and integrating the vibrating plate, the pressure chamber forming plate, the nozzle plate, the signal applying electrode, and the piezoelectric element. A method for manufacturing an ink jet recording head, comprising a step of forming ink supply paths in the vibration plate and the pressure chamber forming plate and forming nozzles in the nozzle plate after firing.
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