JP2003226019A - Inkjet head and inkjet recorder - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent discharge failures of end channels because of bulging out of an adhesive when a diaphragm and a piezoelectric element group are joined each other. <P>SOLUTION: A piezoelectric element material 112 is divided to a plurality of piezoelectric elements 12 by dividing grooves 113 corresponding to a pressure liquid chamber arrangement. A dummy groove 115 is formed near the dividing groove 113 corresponding to the end channel so as to prevent the adhesive at a wide region joining part of the piezoelectric element material 112 where the dividing grooves 113 are not present from bulging out to the end channel. An excess adhesive is absorbed by the dummy groove 115 and is blocked not to bulge out to the dividing grooves 113. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、微細なノズルより
インク滴を吐出させて記録媒体上に画像を記録するため
のインクジェットヘッドに係り、特に、インク滴を吐出
させるための駆動手段として圧電素子を用いるインクジ
ェットヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet head for recording an image on a recording medium by ejecting ink droplets from fine nozzles, and in particular, a piezoelectric element as driving means for ejecting ink droplets. Relates to an inkjet head.

【０００２】[0002]

【従来の技術】この種のインクジェットヘッドとして、
複数の加圧液室の壁の一部を構成する振動板を圧電素子
群により振動させることにより、加圧液室内のインクを
同加圧液室に連通したノズルより吐出させる構成のイン
クジェットヘッドがある。一般に、圧電素子群は、ベー
ス部材に接合されたプレート状又はバー状の圧電素子素
材に、ダイシングソーなどを用いて溝加工を行い、圧電
素子素材を加圧液室の配列に対応した分割溝によって分
割することによって作成される（例えば、特開平８−１
４２３２５号、ＷＯ９５／１０４１６号、特開２０００
−１５８６５３号など）。2. Description of the Related Art As an inkjet head of this type,
An ink jet head having a configuration in which a vibration plate that constitutes a part of the walls of a plurality of pressurized liquid chambers is vibrated by a piezoelectric element group to eject ink in the pressurized liquid chambers from nozzles communicating with the same pressurized liquid chambers is provided. is there. Generally, a piezoelectric element group is formed by dividing a plate-shaped or bar-shaped piezoelectric element material bonded to a base member into grooves by using a dicing saw or the like, and dividing the piezoelectric element material into divided grooves corresponding to the arrangement of the pressurized liquid chambers. Created by dividing by (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-1
42325, WO95 / 10416, JP 2000
-158653).

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前述のようなインクジ
ェットヘッドの振動板と圧電素子群は接着剤により接合
されるが、その際に余剰な接着剤が分割溝へはみ出すこ
とにより、端部チャンネルで噴射不良が発生する等の問
題があった。この問題については、本発明の実施の形態
の説明中でより具体的に説明する。The vibrating plate of the ink jet head and the piezoelectric element group as described above are bonded by an adhesive agent, but at this time, excess adhesive agent sticks out into the dividing groove, so that the end channel is formed. There was a problem such as defective injection. This problem will be described more specifically in the description of the embodiments of the present invention.

【０００４】よって本発明の目的は、分割溝への接着剤
のはみ出しによる端部チャンネルでの噴射不良が発生し
にくい構成のインクジェットヘッドを提供することにあ
る。本発明のもう１つの目的は、全チャンネルにわたっ
て噴射特性のバラツキの少ないインクジェットヘッドを
提供することにある。これ以外の目的については、以下
の説明中で明らかにする。Therefore, an object of the present invention is to provide an ink jet head having a structure in which ejection failure in an end channel due to the protrusion of an adhesive into a dividing groove is less likely to occur. Another object of the present invention is to provide an inkjet head with less variation in ejection characteristics over all channels. Other purposes will be clarified in the following description.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
複数の加圧液室の壁の一部を構成する振動板を、ベース
部材に接合された圧電素子部材を加圧液室配列に対応し
た分割溝により分割してなる圧電素子群により振動させ
ることにより、加圧液室内のインクを加圧液室に連通し
たノズルより吐出させる構成のインクジェットヘッドに
おいて、圧電素子素材は、分割溝が形成されていない振
動板との接合領域に、分割溝への接着剤のはみ出しを阻
止するためのダミー溝を有することを特徴とするもので
ある。このような構成によれば、圧電素子素材の分割溝
のない接合領域の余剰な接着剤は、ダミー溝により吸収
されるため分割溝へのはみ出しが生じにくく、したがっ
て端部チャネルでの噴射不良が起きにくい。The invention according to claim 1 is
Vibrating a vibrating plate that constitutes a part of the walls of a plurality of pressurized liquid chambers by a piezoelectric element group formed by dividing a piezoelectric element member joined to a base member by dividing grooves corresponding to the arrangement of the pressurized liquid chambers. Thus, in the ink jet head configured to eject the ink in the pressurized liquid chamber from the nozzle communicating with the pressurized liquid chamber, the piezoelectric element material is formed in the joining area with the diaphragm in which the dividing groove is not formed. It is characterized by having a dummy groove for preventing the adhesive from protruding. According to such a configuration, since the excess adhesive in the joining area of the piezoelectric element material having no dividing groove is absorbed by the dummy groove, it is less likely that the adhesive will protrude into the dividing groove, and thus the ejection failure in the end channel will not occur. Hard to get up.

【０００６】請求項２記載の発明の特徴は、請求項１記
載の構成において、ダミー溝とそれに最も近い分割溝と
の間隔を分割溝相互の間隔と同一とすることである。こ
のような構成によれば、端部チャンネルにおける圧電素
子と振動板との接合条件を、それ以外のチャンネルにお
ける接合条件に近づけることができるため、全チャンネ
ルにわたって噴射特性を均一化することができる。According to a second aspect of the present invention, in the structure according to the first aspect, the distance between the dummy groove and the division groove closest thereto is the same as the distance between the division grooves. With such a configuration, the joining condition between the piezoelectric element and the diaphragm in the end channel can be made closer to the joining condition in the other channels, so that the ejection characteristics can be made uniform over all channels.

【０００７】請求項３記載の特徴は、請求項１記載の構
成において、加圧液室配列方向に複数本のダミー溝を配
列することである。このような構成によれば、あるダミ
ー溝でせき止めきれない接着剤は次のダミー溝で吸収さ
れるため、端部チャンネルの分割溝への接着剤のはみ出
しをより確実に阻止し、接着剤のはみ出しによる端部チ
ャンネルの噴射不良をより確実に防止することができ
る。A third aspect of the present invention is that, in the structure of the first aspect, a plurality of dummy grooves are arranged in the pressurized liquid chamber arrangement direction. According to such a configuration, the adhesive that cannot be completely stopped by one dummy groove is absorbed by the next dummy groove, so that the adhesive can be more reliably prevented from squeezing out into the dividing groove of the end channel and the adhesive It is possible to more reliably prevent defective ejection of the end channel due to protrusion.

【０００８】請求項４記載の発明の特徴は、請求項１記
載の構成において、ダミー溝の深さを分割溝の深さより
浅くすることである。このようにダミー溝を浅くするこ
とにより、後に詳述するように、ダミー溝形成による圧
電素子部分の機械的強度の低下と共通電極部の抵抗値の
増加を抑え、インクジェットヘッドの組立性及び信頼性
を確保することができ、これも本発明の目的の１つであ
る。A feature of the invention of claim 4 is that in the structure of claim 1, the depth of the dummy groove is made shallower than the depth of the dividing groove. By making the dummy groove shallow as described above, as described later in detail, the mechanical strength of the piezoelectric element portion is prevented from being lowered and the resistance value of the common electrode portion is prevented from increasing due to the formation of the dummy groove. Can be ensured, which is also one of the objects of the present invention.

【０００９】請求項５記載の発明の特徴は、請求項１記
載の構成において、少なくとも一部のダミー溝に振動板
との加圧液室配列方向の位置合わせのための位置基準を
兼ねさせることである。このような構成によれば、圧電
素子部の構成を複雑化することなく、圧電素子と振動板
とを高精度に位置合わせすることができる。このことも
本発明の目的の１つである。According to a fifth aspect of the present invention, in the structure according to the first aspect, at least a part of the dummy grooves also serves as a position reference for alignment with the diaphragm in the arrangement direction of the pressurized liquid chambers. Is. With such a configuration, the piezoelectric element and the diaphragm can be aligned with high accuracy without complicating the configuration of the piezoelectric element section. This is also one of the objects of the present invention.

【００１０】また、請求項６記載の発明はインクジェッ
ト記録装置に関するものであり、その特徴は、請求項１
乃至５のいずれか１項記載のインクジェットヘッドと、
このインクジェットヘッドにインクを供給するための手
段と、前記インクジェットヘッドの圧電素子群を記録信
号に応じて駆動するための手段と、前記インクジェット
ヘッドと記録紙とを相対的に移動させる手段とを具備す
ることである。本発明によるインクジェットヘッドは噴
射不良がなく、さらには噴射特性のバラツキも少ないた
め、このインクジェット記録装置によれば高画質の画像
記録が可能である。Further, the invention according to claim 6 relates to an ink jet recording apparatus, which is characterized in that
An inkjet head according to any one of items 1 to 5;
The inkjet head comprises means for supplying ink, means for driving the piezoelectric element group of the inkjet head in response to a recording signal, and means for relatively moving the inkjet head and the recording paper. It is to be. Since the ink jet head according to the present invention has no ejection failure and less variation in ejection characteristics, this ink jet recording apparatus enables high quality image recording.

【００１１】以上に述べた本発明の特徴及びその他の特
徴について、実施の形態に関連してより具体的に説明す
る。The above-described features of the present invention and other features will be described more specifically with reference to the embodiments.

【００１２】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して説明する。なお、説明の重複を減
らすため、複数の図面において同等部分又は対応部分に
は同一の参照番号を用いる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In order to reduce the duplication of description, the same reference numerals are used for the same or corresponding parts in a plurality of drawings.

【００１３】まず、図１、図２及び図３を参照して、本
発明によるインクジェットヘッドの全体的構成の一例を
説明する。図１はインクジェットヘッドの概略分解斜視
図、図２は同ヘッドのチャンネル配列方向（ノズル配列
方向）と直交する方向の要部概略断面図、図３は同ヘッ
ドのチャンネル配列方向の要部概略断面図である。First, an example of the overall structure of an ink jet head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3. 1 is a schematic exploded perspective view of an inkjet head, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part in a direction orthogonal to a channel arrangement direction (nozzle arrangement direction) of the head, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a main part of the head in a channel arrangement direction. It is a figure.

【００１４】このインクジェットヘッドは、駆動ユニッ
ト１と、液室ユニット２と、ヘッドカバー３とを備えて
いる。駆動ユニット１は、絶縁性のベース部材１１（例
えばチタン酸バリウム、アルミナ、フォルステライトな
どのセラミックス基板）の上に、エネルギー発生手段で
ある複数の圧電素子１２を２列に配列し、また、これら
２列の圧電素子１２の周囲を取り囲む樹脂、セラミック
等からなるフレーム部材１３を接着剤１４によって接合
した構成である。複数の圧電素子１２は、インクを液滴
化して飛翔させるための駆動パルスが与えられる圧電素
子（これを「駆動圧電素子」という）１７と、駆動パル
スが与えられずに単に液室ユニット２をベース部材１１
に固定するための液室支柱部材となる圧電素子（これを
「非駆動圧電素子」という）１８とが交互に並んだ構成
である。This ink jet head comprises a drive unit 1, a liquid chamber unit 2 and a head cover 3. The drive unit 1 has a plurality of piezoelectric elements 12, which are energy generating means, arranged in two rows on an insulating base member 11 (for example, a ceramic substrate such as barium titanate, alumina, and forsterite), and these The configuration is such that a frame member 13 that surrounds the two rows of piezoelectric elements 12 and that is made of resin, ceramics, or the like is joined by an adhesive agent 14. The plurality of piezoelectric elements 12 are composed of a piezoelectric element 17 to which a drive pulse is applied to make the ink droplets and to fly (this is referred to as a “drive piezoelectric element”) 17, and a liquid chamber unit 2 simply without a drive pulse. Base member 11
In this configuration, piezoelectric elements (which will be referred to as "non-driving piezoelectric elements") 18 that will be liquid chamber column members for fixing to the column are alternately arranged.

【００１５】圧電素子１２としては例えば１０層以上の
積層型圧電素子が用いられる。このような積層型圧電素
子は、例えば図２に示すように、厚さ１０〜５０μｍ／
層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）２０と、厚さ数μ
ｍ／層の銀・パラジューム（ＡgＰd）からなる内部電極
２１とを交互に積層したものであるが、これに限られる
ものでない。As the piezoelectric element 12, for example, a laminated piezoelectric element having 10 or more layers is used. Such a laminated piezoelectric element has a thickness of 10 to 50 μm /, for example, as shown in FIG.
Layer lead zirconate titanate (PZT) 20 and a thickness of several μ
Although the internal electrodes 21 made of m / layer of silver and palladium (AgPd) are alternately laminated, the present invention is not limited to this.

【００１６】各圧電素子１２の内部電極２１は１層おき
にＡgＰdからなる左右の端面電極２２，２３（２つの圧
電素子列の対向する面側が端面電極２２、対向しない面
側が端面電極２３）に接続される。一方、ベース部材１
１上には、図１に示すようにＮi・Ａu蒸着、Ａuメッ
キ、ＡgＰtペースト印刷、ＡgＰdペースト印刷等によっ
て共通電極２４及び個別電極２５の各パターンが設けら
れる。そして、各列の各圧電素子１２の対向する端面電
極２２は導電性接着剤２６を介して共通電極２４に接続
され、他方、各列の各圧電素子１２の対向しない端面電
極２３は同じく導電性接着剤２６を介してそれぞれ個別
電極２５に接続される。このような電気的接続を介し
て、駆動圧電素子１７に駆動電圧を与えることによっ
て、駆動圧電素子１７に積層方向の電界が発生し積層方
向の伸びの変位が生じる。共通電極２４は、図２にも示
されるように、フレーム部材１３に設けた穴１３ａ内に
導電性接着剤２６を充填することによって、各圧電素子
に接続されたパターンと導通がとられる。The inner electrodes 21 of the respective piezoelectric elements 12 are left and right end surface electrodes 22 and 23 made of AgPd every other layer (the end surfaces of the two piezoelectric element rows facing each other are the end surface electrodes 22, and the surfaces not facing each other are the end surface electrodes 23). Connected. On the other hand, the base member 1
As shown in FIG. 1, each pattern of the common electrode 24 and the individual electrode 25 is provided on the substrate 1 by Ni / Au vapor deposition, Au plating, AgPt paste printing, AgPd paste printing, or the like. The facing end surface electrodes 22 of each piezoelectric element 12 in each row are connected to the common electrode 24 via the conductive adhesive 26, while the non-facing end surface electrodes 23 of each piezoelectric element 12 in each row are similarly conductive. Each is connected to the individual electrode 25 via an adhesive 26. By applying a driving voltage to the driving piezoelectric element 17 through such an electrical connection, an electric field in the laminating direction is generated in the driving piezoelectric element 17, and a displacement in elongation in the laminating direction occurs. As shown in FIG. 2, the common electrode 24 is electrically connected to the pattern connected to each piezoelectric element by filling the hole 13a provided in the frame member 13 with the conductive adhesive 26.

【００１７】一方、液室ユニット２は、金属あるいは樹
脂の薄膜からなる振動板３１と、ドライフィルムレジス
ト（ＤＦＲ）からなる感光性樹脂層で形成した２層構造
の液室隔壁部材３２と、金属、樹脂等からなるノズル板
３３から構成され、これら各部材は順次積層され、例え
ば熱融着により接合される。これらの各部材３１，３
２，３３によって、１つの駆動圧電素子１７と、それに
対応するダイアフラム部３４と、ダイアフラム部３４を
介して加圧される加圧液室３５と、加圧液室３５の両側
に位置して加圧液室３５にインクを導入する共通液室３
６と、加圧液室３５と共通液室３６とを連通させるイン
ク供給路３７と、加圧液室３５に連通するノズル３８と
からなる１つのチャンネルが形成される。ここに示すイ
ンクジェットヘッドは、このようなチャンネルが複数
個、２列に配列された構成である。On the other hand, the liquid chamber unit 2 includes a diaphragm 31 made of a metal or resin thin film, a liquid chamber partition member 32 having a two-layer structure formed of a photosensitive resin layer made of a dry film resist (DFR), and a metal. , A nozzle plate 33 made of resin or the like, and these members are sequentially stacked and joined by, for example, heat fusion. Each of these members 31, 3
2, 33, one driving piezoelectric element 17, a diaphragm portion 34 corresponding to the driving piezoelectric element 17, a pressurized liquid chamber 35 that is pressurized via the diaphragm portion 34, and a pressure liquid chamber 35 located on both sides of the pressurized liquid chamber 35. Common liquid chamber 3 for introducing ink into the pressure liquid chamber 35
6, an ink supply path 37 that connects the pressurized liquid chamber 35 and the common liquid chamber 36 to each other, and a nozzle 38 that communicates with the pressurized liquid chamber 35 form one channel. The inkjet head shown here has a structure in which a plurality of such channels are arranged in two rows.

【００１８】振動板３１は、駆動圧電素子１７に対応す
るダイアフラム部３４と、非駆動圧電素子１８と接合さ
れる梁４１と、フレーム部材１３と接合されるベース４
２とを有する。ダイアフラム部３４は、駆動圧電素子１
７と接合される島状凸部４３と、この凸部４３の周囲に
形成した厚み３〜１０μｍ程度の薄膜部分（ダイアフラ
ム領域）４４とからなる。The diaphragm 31 includes a diaphragm portion 34 corresponding to the driving piezoelectric element 17, a beam 41 joined to the non-driving piezoelectric element 18, and a base 4 joined to the frame member 13.
2 and. The diaphragm portion 34 is the driving piezoelectric element 1
7 and an island-shaped convex portion 43, and a thin film portion (diaphragm region) 44 having a thickness of about 3 to 10 μm formed around the convex portion 43.

【００１９】液室隔壁部材３２は、振動板３１側に予め
ドライフィルムレジストをラミネートして所要のマスク
を用いて露光し、現像して所定の液室パターンを形成し
た第１感光性樹脂層４５と、ノズルプレート３３側に予
めドライフィルムレジストをラミネートして所要のマス
クを用いて露光し、現像して所定の液室パターンを形成
した第２感光性樹脂層４６とを熱圧着で接合してなる。The liquid chamber partition wall member 32 has a first photosensitive resin layer 45 having a predetermined liquid chamber pattern formed by laminating a dry film resist on the vibrating plate 31 side in advance, exposing it using a required mask, and developing it. And a second photosensitive resin layer 46 having a predetermined liquid chamber pattern formed by laminating a dry film resist on the side of the nozzle plate 33 in advance, exposing using a required mask, and developing. Become.

【００２０】なお、液室隔壁部材３２は、シリコンなど
の高剛性材料を接着剤で接合して形成することも可能で
あり、また、シリコン基板などから一体的に形成された
１層構造とすることも可能であり、そのような構成のイ
ンクジェットヘッドも本発明に包含されることは当然で
ある。The liquid chamber partition wall member 32 can be formed by bonding a high-rigidity material such as silicon with an adhesive, and has a one-layer structure integrally formed from a silicon substrate or the like. It is also possible, and it goes without saying that an inkjet head having such a configuration is also included in the present invention.

【００２１】ノズル板３３にはインク滴を吐出飛翔させ
るための微細な吐出口であるノズル３８が２列に並べて
形成される。各ノズル３８の内部形状（内側形状）は、
略円柱形状（又は略円錘台形状でもよい。）とされる。
また、各ノズル３８の径はインク滴出口側の直径で約２
５〜３５μｍである。ノズル板３３のインク吐出面（ノ
ズル表面側）は、図１に示すように撥水性の表面処理を
施した撥水処理面４７とされている。具体的には、例え
ば、ＰＴＦＥ−Ｎｉ共析メッキやフッ素樹脂の電着塗
装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例えばフッ化ピッチな
ど）を蒸着コートしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系
樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、使用されるインクの物
性に応じて選定した撥水処理膜が撥水処理面４７として
用いられる。撥水処理面４７を形成する目的は、インク
の滴形状、飛翔特性を安定化するためである。なお、ノ
ズル板３３の周縁部は撥水処理膜を形成しない非撥水処
理面４８とされる。Nozzles 38, which are fine ejection openings for ejecting and ejecting ink droplets, are formed in two rows on the nozzle plate 33. The inner shape (inner shape) of each nozzle 38 is
It has a substantially columnar shape (or a substantially truncated cone shape).
The diameter of each nozzle 38 is about 2 as the diameter on the ink drop outlet side.
It is 5 to 35 μm. The ink ejection surface (nozzle surface side) of the nozzle plate 33 is a water repellent surface 47 that has been subjected to a water repellent surface treatment as shown in FIG. Specifically, for example, PTFE-Ni eutectoid plating, electrodeposition coating of fluororesin, vapor-deposited fluororesin (for example, fluorinated pitch, etc.) by vapor deposition, solvent coating of silicon resin / fluorine resin A water-repellent film that is selected according to the physical properties of the ink to be used, such as printing afterwards, is used as the water-repellent surface 47. The purpose of forming the water repellent surface 47 is to stabilize the ink droplet shape and the flight characteristics. The peripheral edge of the nozzle plate 33 is a non-water repellent surface 48 on which the water repellent film is not formed.

【００２２】このような駆動ユニット１と液室ユニット
２はそれぞれ別個に組み立てられた後、液室ユニット２
の振動板３１と駆動ユニット１の圧電素子１２及びフレ
ーム部材１３とが接着剤４９で接合されることにより一
体化される。そして、ベース部材１１をヘッド支持部材
であるスペーサ部材（ヘッドホルダ）５０上に支持して
保持し、このスペーサ部材５０の内部に設けられたヘッ
ド駆動用ＩＣ等を有するＰＣＢ基板と駆動ユニット１の
各駆動圧電素子１７に接続した各電極２４，２５とがＦ
ＰＣケーブル５１，５１を介して接続される。After the drive unit 1 and the liquid chamber unit 2 are separately assembled, the liquid chamber unit 2 is assembled.
The vibration plate 31 and the piezoelectric element 12 and the frame member 13 of the drive unit 1 are joined together by an adhesive 49 to be integrated. Then, the base member 11 is supported and held on a spacer member (head holder) 50 which is a head supporting member, and a PCB substrate having a head driving IC and the like provided inside the spacer member 50 and the drive unit 1 are provided. Each of the electrodes 24 and 25 connected to each driving piezoelectric element 17 is F
It is connected via the PC cables 51, 51.

【００２３】また、ノズルカバー（ヘッドカバー）３
は、ノズル板３３の周縁部及びヘッド側面を覆うための
箱状のものであり、ノズル板３３の撥水処理面４７に対
応した開口部を有し、ノズル板３３の周縁部に残した非
撥水処理面４８に接着剤にて接合される。ノズルカバー
３を接合後のインクジェットヘッドの正面（ノズル面）
側から見た形状を図４に示す。Further, the nozzle cover (head cover) 3
Is a box-like member for covering the peripheral edge of the nozzle plate 33 and the side surface of the head, has an opening corresponding to the water repellent surface 47 of the nozzle plate 33, and is left in the peripheral edge of the nozzle plate 33. The water repellent surface 48 is bonded with an adhesive. Front of the inkjet head (nozzle surface) after joining the nozzle cover 3
The shape seen from the side is shown in FIG.

【００２４】さらに、このインクジェットヘッドには、
図示しないインクカートリッジからのインクを液室に供
給するため、スペーサ部材５０、ベース部材１１、フレ
ーム部材１３及び振動板３１にそれぞれインク供給穴５
２，５３，５４，５５が形成される。Further, this ink jet head has
To supply the ink from the ink cartridge (not shown) to the liquid chamber, the spacer member 50, the base member 11, the frame member 13, and the diaphragm 31 are provided with the ink supply holes 5 respectively.
2, 53, 54 and 55 are formed.

【００２５】このような構成のインクジェットヘッドに
おいては、記録信号に応じて駆動圧電素子１７に駆動電
圧（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することによっ
て、駆動圧電素子１７に積層方向の変位が生起し、振動
板３１のダイアフラム部３４を介して加圧液室３５が加
圧されて圧力が上昇し、ノズル３８からインク滴が吐出
される。このとき、加圧液室３５から共通液室３６へ通
じるインク供給路３７方向へもインクの流れが発生する
が、断面積が狭小のインク供給路３７が流体抵抗部とし
て働いて共通液室３６側へのインクの流れを抑制し、イ
ンク吐出効率の低下を防ぐ。そして、インク滴吐出の終
了に伴い、加圧液室３５内のインク圧力が低減し、イン
クの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧液
室３４内に負圧が発生してインク充填行程へ移行する。
このとき、インクタンクから供給されたインクは共通液
室３６に流入し、共通液室よりインク供給路３７を経て
加圧液室３５内に充填される。そして、ノズル３８の出
口付近のインクメニスカス面の振動が減衰し、表面張力
によってインクはノズル３８の出口付近に戻されて安定
状態に至り、次のインク滴吐出動作の準備が整う。In the ink jet head having such a structure, the driving piezoelectric element 17 is displaced in the stacking direction by applying the driving voltage (pulse voltage of 10 to 50 V) to the driving piezoelectric element 17 according to the recording signal. Then, the pressurized liquid chamber 35 is pressurized through the diaphragm portion 34 of the vibration plate 31 to increase the pressure, and ink droplets are ejected from the nozzle 38. At this time, an ink flow also occurs in the direction of the ink supply passage 37 that communicates from the pressurized liquid chamber 35 to the common liquid chamber 36, but the ink supply passage 37 having a narrow cross-sectional area acts as a fluid resistance portion and the common liquid chamber 36. The flow of ink to the side is suppressed, and the drop in ink ejection efficiency is prevented. Then, as the ink droplet ejection is completed, the ink pressure in the pressurized liquid chamber 35 is reduced, and a negative pressure is generated in the pressurized liquid chamber 34 due to the inertia of the ink flow and the discharge process of the driving pulse to fill the ink. Move to the process.
At this time, the ink supplied from the ink tank flows into the common liquid chamber 36, and is filled in the pressurized liquid chamber 35 from the common liquid chamber through the ink supply path 37. Then, the vibration of the ink meniscus surface near the outlet of the nozzle 38 is attenuated, and the surface tension causes the ink to be returned to the vicinity of the outlet of the nozzle 38 to reach a stable state, and the next ink droplet ejection operation is ready.

【００２６】図５は図４のＡ線で切断した一部省略部分
断面図であり、同図の（ａ）は液室ユニット２と駆動ユ
ニット１とが接合される直前の状態を示し、（ｂ）は接
合後の状態を示す。FIG. 5 is a partially omitted partial sectional view taken along the line A in FIG. 4, in which FIG. 5 (a) shows the state immediately before the liquid chamber unit 2 and the drive unit 1 are joined, b) shows the state after joining.

【００２７】図１には図示されていないが、従来の技術
の欄で言及したように、ベース部材１１に接合されたプ
レート状又はバー状の圧電素子素材１１２にダイシング
ソーなどを用いて溝加工を行い、圧電素子素材１１２を
加圧液室配列に対応した分割溝１１３で分割することに
よって２列配列の圧電素子１２が作成される。Although not shown in FIG. 1, as mentioned in the section of the prior art, the plate-shaped or bar-shaped piezoelectric element material 112 bonded to the base member 11 is grooved using a dicing saw or the like. Then, the piezoelectric element material 112 is divided by the dividing grooves 113 corresponding to the arrangement of the pressurized liquid chambers, whereby the piezoelectric elements 12 are arranged in two rows.

【００２８】本発明の実施例１によれば、圧電素子素材
１１２には、図５に示すように、加圧液室配列の各端、
換言すれば圧電素子配列の各端に対応する分割溝１１３
より外側の近傍位置に、接着剤の分割溝１１３へのはみ
出しを阻止するためのダミー溝１１５が形成される。According to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the piezoelectric element material 112 has the ends of the pressurized liquid chamber array,
In other words, the division groove 113 corresponding to each end of the piezoelectric element array
Dummy grooves 115 for preventing the adhesive from protruding into the dividing grooves 113 are formed in positions nearer to the outside.

【００２９】ここで従来の問題点について図１４を参照
して説明する。図１４は、ダミー溝１１５が設けられて
いないこと以外は図５と同様の断面図である。駆動ユニ
ット１と液室ユニット２は、図１４（ａ）に示すように
駆動ユニット１の上面に接着剤１４を塗布し、図１４
（ｂ）に示すように位置合わせして接合される。接着剤
１４の塗布方法は各種ある。スクリーン印刷などの接合
したい部位だけ選択的に塗る手法も用いられたが、ヘッ
ドの高集積化にともない、スクリーンの位置決め精度の
問題から、近年ではタコ印刷や薄膜印刷など、パターン
塗布はせずに上面全体に塗布する工法が用いられるよう
になってきている。ここで問題になるのが、圧電素子素
材１１２の分割溝１１３が形成されていない、振動板３
１との接合領域（広域接合部と呼ぶ）１１０に塗布され
たは接着剤１４のはみ出しである。図１４（ｂ）のよう
に接合する際に、広域接合部１１０の接着剤１４が外側
に広がるが、従来は本発明のようなダミー溝が存在しな
いため、円Ｂで囲んだ端部チャンネルの部分、すなわ
ち、圧電素子列端部に余剰な接着剤がはみ出しやすい。
このような接着剤のはみ出しは、端部チャンネルの噴射
不良を引き起こす原因となる。このような不都合は広域
接合部１１０の面積を減らすと起こりにくくはなるが、
振動板３１と圧電素子１２の接合強度を確保するために
は、所定以上の面積の広域接合部１１０が不可欠であ
り、広域接合部１１０の面積を減らす方法では限界があ
る。Here, the conventional problems will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a sectional view similar to FIG. 5, except that the dummy groove 115 is not provided. In the drive unit 1 and the liquid chamber unit 2, the adhesive 14 is applied to the upper surface of the drive unit 1 as shown in FIG.
As shown in (b), they are aligned and joined. There are various methods for applying the adhesive 14. A method of selectively applying only the parts to be joined such as screen printing was also used, but with the high integration of the head, due to the problem of the positioning accuracy of the screen, in recent years, without applying pattern coating such as tacho printing or thin film printing. A method of coating the entire upper surface has come to be used. The problem here is that the diaphragm 3 in which the dividing groove 113 of the piezoelectric element material 112 is not formed is used.
The adhesive agent 14 applied to the joining region 110 (referred to as a wide-area joining portion) 110 is a protrusion of the adhesive agent 14. When joining as shown in FIG. 14B, the adhesive 14 of the wide area joining portion 110 spreads to the outside, but since there is no dummy groove as in the present invention in the related art, the end channel surrounded by the circle B is not formed. Excessive adhesive is likely to squeeze out on the portion, that is, the end of the piezoelectric element array.
The protrusion of the adhesive causes the ejection failure of the end channel. Such inconvenience is less likely to occur when the area of the wide area joint 110 is reduced,
In order to secure the bonding strength between the vibration plate 31 and the piezoelectric element 12, the wide-area joint 110 having an area equal to or larger than a predetermined area is indispensable, and the method of reducing the area of the wide-area joint 110 has a limit.

【００３０】これに対し、本実施例１によれば、図５に
示すように、広域接合部１１０の余剰な接着剤１４はダ
ミー溝１１５に吸収され、それ以上の広がりが抑えられ
るため、従来のような端部チャンネル側への接着剤のは
み出しは起きにくい。したがって、接着剤のはみ出しに
よる端部チャンネルの噴射不良の少ない、噴射特性の良
好なインクジェットヘッドを実現できる。なお、本実施
例１及び後記各実施例においては、分割溝１１３はベー
ス部材１１１の表面まで達しないハーフカット溝である
が、ベース部材１１１の表面まで達するフルカット溝で
あってもよく、そのような溝形態も本発明に包含され
る。On the other hand, according to the first embodiment, as shown in FIG. 5, the excess adhesive 14 in the wide area joint 110 is absorbed by the dummy groove 115, and the further spread is suppressed, so that the conventional method is suppressed. It is difficult for the adhesive to squeeze out to the side of the end channel. Therefore, it is possible to realize an ink jet head having good ejection characteristics with less ejection failure of the end channel due to the protrusion of the adhesive. In addition, in the first embodiment and each of the following embodiments, the dividing groove 113 is a half-cut groove that does not reach the surface of the base member 111, but may be a full-cut groove that reaches the surface of the base member 111. Such groove configurations are also included in the present invention.

【００３１】さて、圧電素子素材１１２のダミー溝１１
５に代えて、図６に示すように、振動板３１に凹部１１
６を形成することも考えられる。しかし、振動板３１は
薄い部材であり、凹部１１６の深さは小さいため、接着
剤のみ出しをせき止めるに十分な容積を確保できない。
また、必要な容積を確保するために凹部１１６の面積を
広げると、ピンホール発生による振動板の歩留まり低下
をまねきやすく、さらに、Ｎｉ電鋳の振動板を用いる場
合には、凹部１１６の外周膜厚が大きくなり膜厚ムラに
よる接合不良の原因ともなる。本実施例１の形態では、
ダミー溝１１５を十分な深さに形成することができるほ
か、分割溝１１３とダミー溝１１５とを同時に加工する
ことができるため、ダミー溝１１５がコストアップ要因
にならないという利点がある。Now, the dummy groove 11 of the piezoelectric element material 112
5, the concave portion 11 is formed in the diaphragm 31 as shown in FIG.
It is also conceivable to form 6. However, since the vibration plate 31 is a thin member and the depth of the concave portion 116 is small, it is not possible to secure a sufficient volume to prevent the adhesive from being drawn out.
Further, if the area of the recessed portion 116 is increased to secure the necessary volume, the yield of the diaphragm due to the occurrence of pinholes is likely to be reduced, and when the Ni electroformed diaphragm is used, the outer peripheral film of the recessed portion 116 is also increased. This increases the thickness, which may cause defective bonding due to uneven film thickness. In the form of the first embodiment,
Since the dummy groove 115 can be formed to a sufficient depth, and the dividing groove 113 and the dummy groove 115 can be processed at the same time, there is an advantage that the dummy groove 115 does not cause a cost increase.

【００３２】図７を参照し、本発明の実施例２について
説明する。図７は図５（ｂ）に対応した部分断面図であ
る。図示のように、本実施例２によれば、接着剤のはみ
出しを阻止するためのダミー溝１１５と、それに最も近
い分割溝１１３との間隔が、分割溝１１３相互の間隔と
同一になるような位置にダミー溝１１５が形成される。
このようにすることで、接着剤のはみ出しを阻止できる
とともに、端部チャンネルの振動板３１との接合部（Ｃ
部）における接合条件が他のチャンネルの接合部（例え
ばＤ部）との接合条件と略同一となるため、端部チャン
ネルの噴射特性とそれ以外のチャンネルの噴射特性の差
を抑えることができ、したがって、チャンネル間の噴射
特性のバラツキの小さいインクジェットヘッドを実現可
能である。A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a partial cross-sectional view corresponding to FIG. As shown in the drawing, according to the second embodiment, the distance between the dummy groove 115 for preventing the adhesive from protruding and the division groove 113 closest to the dummy groove 115 is the same as the distance between the division grooves 113. A dummy groove 115 is formed at the position.
By doing so, the adhesive can be prevented from squeezing out, and at the joint (C) of the end channel with the diaphragm 31.
(Part) is almost the same as the joining condition with the joining part of another channel (for example, D part), it is possible to suppress the difference between the ejection characteristics of the end channel and the ejection characteristics of the other channels, Therefore, it is possible to realize an ink jet head with a small variation in ejection characteristics between channels.

【００３３】図８を参照し、本発明の実施例３について
説明する。図８は図５（ｂ）に対応した部分断面図であ
る。図示のように、本実施例３によれば、複数本のダミ
ー溝１１５が、加圧液室配列方向、すなわち、圧電素子
配列方向もしくはチャンネル配列方向に並べて形成され
る。前記実施例２と同様の目的で、端部チャンネルの分
割溝１１３と、それに最も近いダミー溝１１５との間隔
は、分割溝相互の間隔と同一とされている。A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a partial sectional view corresponding to FIG. As shown in the figure, according to the third embodiment, a plurality of dummy grooves 115 are formed side by side in the arrangement direction of the pressurized liquid chambers, that is, the piezoelectric element arrangement direction or the channel arrangement direction. For the same purpose as in the second embodiment, the distance between the division groove 113 of the end channel and the dummy groove 115 closest to the division groove 113 is the same as the distance between the division grooves.

【００３４】接着剤が比較的高粘度であるため、図示し
たように、接着剤はダミー溝１１５の深部までは侵入せ
ず表面付近のみを伝う傾向がある。そのため、ダミー溝
１１５が余剰接着剤を収容できるただけの容積を持って
いたとしても、１本のダミー溝１１５を設けただけでは
端部チャンネルへの接着剤のはみ出しを十分に防止でき
ない場合がある。本実施例のように複数本のダミー溝１
１５を設ければ、端部チャンネルへの接着剤のはみ出し
をより確実に防止できる。Since the adhesive has a relatively high viscosity, as shown in the figure, the adhesive does not enter the deep portion of the dummy groove 115 and tends to propagate only near the surface. Therefore, even if the dummy groove 115 has a volume enough to accommodate the surplus adhesive, the provision of one dummy groove 115 may not sufficiently prevent the adhesive from protruding to the end channel. is there. A plurality of dummy grooves 1 as in this embodiment
Providing 15 can more reliably prevent the adhesive from protruding to the end channel.

【００３５】なお、ここではダミー溝１１５が３本形成
されているが、本数はこれに限定されるわけではない。
ただし、ダミー溝１１５の本数の増加は、加工時間の増
加によるコストアップ、振動板３１との接合面積の減少
による接合強度の低下、圧電素子部分の機械的強度の低
下などを招くため、ダミー溝１１５の本数をむやみに増
加させることは現実的ではない。一般的には、最大でも
５本以下に抑えるのが望ましいであろう。このようにダ
ミー溝１１５の本数を５本以下に制限することも本発明
の特徴の１つである。Although three dummy grooves 115 are formed here, the number is not limited to this.
However, an increase in the number of dummy grooves 115 leads to an increase in cost due to an increase in processing time, a decrease in bonding strength due to a decrease in the bonding area with the vibration plate 31, a decrease in the mechanical strength of the piezoelectric element portion, and so on. It is not realistic to increase the number of 115 unnecessarily. In general, it may be desirable to keep at most 5 or less. It is also one of the features of the present invention that the number of dummy grooves 115 is limited to 5 or less.

【００３６】図９を参照し、本発明の実施例４について
説明する。図９は図５（ｂ）に対応した部分断面図であ
る。図示のように、本実施例４によれば、ダミー溝１１
５は分割溝１１３よりも浅い溝とされる。前記実施例３
に関連して述べたように、ダミー溝１１５の増加は圧電
素子部分の機械強度の低下を招く。本実施例では、ダミ
ー溝１１５の深さを浅くすることにより、圧電素子部分
の機械的強度の低下を抑えることができる。また、ダミ
ー溝１１５が形成される領域に駆動用の共通電極を設け
る場合には、ここに深いダミー溝１１５を形成すると共
通電極の大部分が切断され、その抵抗値が増加し、イン
クジェットヘッド使用時に発熱等による断線の原因とな
る。ダミー溝１１５を浅くすることは、そのような不都
合の対策としても有効である。A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a partial cross-sectional view corresponding to FIG. As shown, according to the fourth embodiment, the dummy groove 11
The groove 5 is shallower than the dividing groove 113. Example 3
As described in relation to the above, the increase of the dummy groove 115 causes a decrease in the mechanical strength of the piezoelectric element portion. In this embodiment, by reducing the depth of the dummy groove 115, it is possible to suppress the decrease in mechanical strength of the piezoelectric element portion. Further, when a common electrode for driving is provided in a region where the dummy groove 115 is formed, when the deep dummy groove 115 is formed here, most of the common electrode is cut and its resistance value increases, so that the inkjet head is used. Occasionally, it will cause wire breakage due to heat generation. Making the dummy groove 115 shallow is effective as a measure against such inconvenience.

【００３７】なお、ダミー溝１１５を浅くするといって
も、一般に最低でも１０μｍの深さは必要であろう。ダ
ミー溝１１５が浅すぎると、接着剤１４を塗布した際
に、図１０（ａ）に示すように、ダミー溝１１５の底部
まで接着剤１４が押し込まれてしまい、ダミー溝１１５
の接着剤のはみ出しを吸収する作用がほとんど失われて
しまう。ダミー溝１１５の深さが十分ならば、図１０
（ｂ）に示すように、ダミー溝１１５の内部に空間が確
保されるため、ダミー溝１１５の接着剤はみ出し吸収作
用を確保することができる。接着剤１４を塗布する際に
は、通常、少なくとも１０μｍ程度の押しこみは必要で
あるため、ダミー溝１１５の作用を確保するためにはダ
ミー溝１１５の深さは１０μｍよりも大きくする必要が
ある。一方、前述したように、圧電素子部分の機械強度
及び共通電極の抵抗値の観点からは、ダミー溝１１５の
深さは、圧電素子総厚さＴの半分を越えないように制限
するのが一般に妥当であろう。Even if the dummy groove 115 is made shallow, a depth of at least 10 μm is generally required. If the dummy groove 115 is too shallow, when the adhesive 14 is applied, the adhesive 14 is pushed to the bottom of the dummy groove 115 as shown in FIG.
The action of absorbing the protrusion of the adhesive is almost lost. If the depth of the dummy groove 115 is sufficient, FIG.
As shown in (b), since a space is secured inside the dummy groove 115, it is possible to secure the adhesive squeeze-out absorbing action of the dummy groove 115. When the adhesive 14 is applied, it is usually necessary to press at least about 10 μm. Therefore, in order to ensure the function of the dummy groove 115, the depth of the dummy groove 115 needs to be larger than 10 μm. . On the other hand, as described above, from the viewpoint of the mechanical strength of the piezoelectric element portion and the resistance value of the common electrode, the depth of the dummy groove 115 is generally limited so as not to exceed half of the total piezoelectric element thickness T. Would be reasonable.

【００３８】したがって、ダミー溝１１５の深さｔA
は、１０μｍ＜ｔA＜Ｔ/2の範囲内で決定するのが一般
に好ましいであろう。このような範囲にダミー溝１１５
の深さを規定することも本発明の特徴の１つである。Therefore, the depth tA of the dummy groove 115 is
Will generally be preferred to be determined within the range of 10 μm <tA <T / 2. In such a range, the dummy groove 115
It is also one of the features of the present invention to define the depth of.

【００３９】本発明の実施例５について図１１を参照し
て説明する。図１１の（ａ）と（ｂ）は、図５の（ａ）
と（ｂ）にそれぞれ対応する部分断面図である。図示の
ように、本実施例５によれば、ダミー溝１１５のうち少
なくとも１つのダミー溝１１５ａは、圧電素子１７と振
動板３１との位置合わせのための位置基準を兼ねる。こ
のダミー溝１１５ａと対応して振動板３１には位置合わ
せ用の穴１２０が設けられる。この穴１２０に対応し
て、ノズル板３３に穴１２２が、液室隔壁部材３２に穴
１２１が設けられている。駆動ユニット１と液室ユニッ
ト２とを接合する際に、ノズル板３３の吐出面側から、
穴１２１，１２２を通して位置合わせ用穴１２０と位置
基準としてのダミー溝１１５ａを観測し、穴１２０の中
心とダミー溝１１５ａの中心を一致させるように調整す
ることにより、チャンネル配列方向の位置合わせを高精
度に実施することが可能となる。The fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 11 (a) and 11 (b) are shown in FIG. 5 (a).
It is a fragmentary sectional view corresponding respectively to (b). As shown in the figure, according to the fifth embodiment, at least one dummy groove 115a among the dummy grooves 115 also serves as a position reference for aligning the piezoelectric element 17 and the vibration plate 31. The diaphragm 31 is provided with a hole 120 for alignment in correspondence with the dummy groove 115a. Corresponding to this hole 120, a hole 122 is provided in the nozzle plate 33 and a hole 121 is provided in the liquid chamber partition wall member 32. When joining the drive unit 1 and the liquid chamber unit 2, from the discharge surface side of the nozzle plate 33,
By observing the alignment hole 120 and the dummy groove 115a as a position reference through the holes 121 and 122 and adjusting so that the center of the hole 120 and the center of the dummy groove 115a coincide with each other, the alignment in the channel array direction is improved. It becomes possible to carry out with accuracy.

【００４０】このような位置合わせは１０μｍ以下の位
置合わせ精度が要求される。このような高精度の位置合
わせには一般に画像処理によるパターン認識が用いられ
るが、この場合にはエッジの検出精度が位置合わせ精度
に大きな影響を与えるため、エッジの検出精度を上げる
ことが必要不可欠となる。そのためには位置基準として
のダミー溝１１５ａの内外のコントラストを大きくしな
ければならない。ダミー溝１１５ａの深さが浅いと、ダ
ミー溝１１５ａの底部に光が入り明るくなるため、ダミ
ー溝１１５ａの内外のコントラストが小さくなる。この
コントラストを十分大きくするには、ダミー溝１１５ａ
の深さは、その溝幅にも依存するが、おおよそ溝幅の２
倍以上とするのが望ましい。また、前述のように、圧電
素子部の機械的強度及び共通電極の抵抗値の観点から、
ダミー溝１１５ａの深さは圧電素子総厚さＴの半分以下
にするのが妥当である。すなわち、位置基準としてのダ
ミー溝１１５ａの深さｔＢは、その溝幅をＬとすると、
2Ｌ＜ｔB＜Ｔ/2 の範囲内に決定されるのが一般に好ま
しいであろう。位置基準用ダミー溝の深さをこのような
範囲内にすることも本発明の１つの特徴である。For such alignment, alignment accuracy of 10 μm or less is required. Pattern recognition by image processing is generally used for such highly accurate alignment. In this case, however, the edge detection accuracy has a great influence on the alignment accuracy, so it is essential to improve the edge detection accuracy. Becomes For that purpose, the contrast inside and outside the dummy groove 115a as a position reference must be increased. When the depth of the dummy groove 115a is shallow, light enters the bottom of the dummy groove 115a and becomes bright, and thus the contrast inside and outside the dummy groove 115a becomes small. To increase this contrast sufficiently, the dummy groove 115a
The depth of the groove depends on the groove width, but it is about 2 of the groove width.
It is desirable to double or more. Further, as described above, from the viewpoint of the mechanical strength of the piezoelectric element section and the resistance value of the common electrode,
It is appropriate that the depth of the dummy groove 115a is half the total thickness T of the piezoelectric element or less. That is, the depth tB of the dummy groove 115a as the position reference is given by the groove width L,
It will generally be preferred to determine within the range 2L <tB <T / 2. It is also one of the features of the present invention that the depth of the position reference dummy groove is within such a range.

【００４１】なお、本実施例５ではダミー溝１１５の本
数は３本であるが、この本数に限定されるわけではな
い。Although the number of the dummy grooves 115 is three in the fifth embodiment, it is not limited to this number.

【００４２】以上に説明した本発明によるインクジェッ
トヘッドを用いるインクジェット記録装置の一例を図１
２及び図１３により説明する。図１２はインクジェット
記録装置の概略斜視図、図１９は同装置の内部構成を説
明するための概略断面図である。An example of an ink jet recording apparatus using the ink jet head according to the present invention described above is shown in FIG.
2 and FIG. 13. FIG. 12 is a schematic perspective view of the inkjet recording apparatus, and FIG. 19 is a schematic sectional view for explaining the internal configuration of the apparatus.

【００４３】このインクジェット記録装置は、装置本体
３０１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、そ
れに搭載したインクジェットヘッド、このインクジェッ
トヘッドにインクを供給するインクカートリッジ等で構
成される印字機構部３０２、図示されていないがインク
ジェットヘッドの圧電素子に記録信号に応じた駆動信号
を印加したり、モーター類を駆動するための制御回路を
搭載した回路基板等を収納し、装置本体３０１の下部に
は前方側から多数枚の用紙３０３を積載可能な給紙カセ
ット（或いは給紙トレイ）３０４を抜き差し自在に装着
することができ、また、用紙３０３を手差しで給紙する
ための手差しトレイ３０５を開倒することができ、給紙
カセット３０４或いは手差しトレイ３０５から給送され
る用紙３０３を取り込み、印字機構部３０２によって所
要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ
３０６に排紙する。The ink jet recording apparatus comprises a carriage movable inside the apparatus body 301 in the main scanning direction, an ink jet head mounted on the carriage, a printing mechanism section 302 including an ink cartridge for supplying ink to the ink jet head, and the like. Although not shown, a circuit board or the like having a control circuit for applying a drive signal according to a recording signal to the piezoelectric element of the ink jet head or driving a motor is housed, and a lower part of the apparatus main body 301 has a front side. A paper feed cassette (or a paper feed tray) 304 on which a large number of papers 303 can be stacked can be detachably attached from the side, and a manual feed tray 305 for manually feeding the papers 303 is opened. The paper feed tray 304 or the manual feed tray 305. Inclusive, after recording a desired image by the print mechanism unit 302, and discharged to the discharge tray 306 mounted on the rear side.

【００４４】印字機構部３０２は、図示しない左右の側
板に横架したガイド部材である主ガイドロッド３１１と
従ガイドロッド３１２とでキャリッジ３１３を主走査方
向（図１９で紙面垂直方向）に摺動自在に保持し、この
キャリッジ３１３にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、
マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐
出するための本発明によるインクジェットヘッド３１４
を、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。ま
た、キャリッジ３１３にはインクジェットヘッド３１４
に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ
３１５を交換可能に装着している。The printing mechanism section 302 slides the carriage 313 in the main scanning direction (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 19) by the main guide rod 311 and the sub guide rod 312 which are guide members which are horizontally mounted on the left and right side plates (not shown). The carriage 313 is freely held, and yellow (Y), cyan (C),
An inkjet head 314 according to the present invention for ejecting ink droplets of each color of magenta (M) and black (K).
Are mounted with the ink droplet ejection direction facing downward. Further, the inkjet head 314 is attached to the carriage 313.
Each ink cartridge 315 for supplying each color ink is replaceably attached.

【００４５】インクカートリッジ３１５は上方に大気と
連通する大気口、下方にはインクジェットヘッド３１４
へインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填さ
れた多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりイ
ンクジェットヘッド３１４へ供給されるインクをわずか
な負圧に維持している。The ink cartridge 315 has an atmosphere port communicating with the atmosphere in the upper part, and an ink jet head 314 in the lower part.
The ink is supplied to the inkjet head 314 with a slight negative pressure due to the capillary force of the porous body. There is.

【００４６】ここで、キャリッジ３１３は後方側（用紙
搬送方向下流側）を主ガイドロッド３１１に摺動自在に
嵌装し、前方側（用紙搬送方向下流側）を従ガイドロッ
ド３１２に摺動自在に載置している。そして、このキャ
リッジ３１３を主走査方向に移動走査するため、主走査
モータ３１７で回転駆動される駆動プーリ３１８と従動
プーリ３１９との間にタイミングベルト３２０を張装
し、このタイミングベルト３２０をキャリッジ３１３に
固定しており、主走査モーター３１７の正逆回転により
キャリッジ３１３が往復駆動される。Here, the carriage 313 is slidably fitted to the main guide rod 311 on the rear side (downstream side in the sheet conveying direction) and slidably mounted on the sub guide rod 312 on the front side (downstream side in the sheet conveying direction). It is placed in. Then, in order to move and scan the carriage 313 in the main scanning direction, a timing belt 320 is stretched between a drive pulley 318 and a driven pulley 319 which are rotationally driven by a main scanning motor 317, and the timing belt 320 is attached to the carriage 313. The carriage 313 is reciprocally driven by forward and reverse rotations of the main scanning motor 317.

【００４７】一方、給紙カセット３０４にセットした用
紙３０３をヘッド３１４の下方側に搬送するために、給
紙カセット３０４から用紙３０３を分離給送する給紙ロ
ーラ３２１及びフリクションパッド３２２と、用紙３０
３を案内するガイド部材３２３と、給紙された用紙３０
３を反転させて搬送する搬送ローラ３２４と、この搬送
ローラ３２４の周面に押し付けられる搬送コロ３２５及
び搬送ローラ３２４からの用紙３０３の送り出し角度を
規定する先端コロ３２６とを設けている。搬送ローラ３
２４は副走査モータ３２７によってギヤ列を介して回転
駆動される。On the other hand, in order to convey the paper 303 set in the paper feed cassette 304 to the lower side of the head 314, the paper feed roller 321 and the friction pad 322 for separating and feeding the paper 303 from the paper feed cassette 304, and the paper 30.
Guide member 323 for guiding the sheet 3 and the fed sheet 30
A conveyance roller 324 that reverses 3 and conveys the conveyance roller 324, a conveyance roller 325 that is pressed against the peripheral surface of the conveyance roller 324, and a leading end roller 326 that defines the feed angle of the sheet 303 from the conveyance roller 324 are provided. Conveyor roller 3
Reference numeral 24 is rotationally driven by a sub-scanning motor 327 via a gear train.

【００４８】そして、キャリッジ３１３の主走査方向の
移動範囲に対応して搬送ローラ３２４から送り出された
用紙３０３をインクジェットヘッド３１４の下方側で案
内する用紙ガイド部材である印写受け部材３２９を設け
ている。この印写受け部材３２９の用紙搬送方向下流側
には、用紙３０３を排紙方向へ送り出すために回転駆動
される搬送コロ３３１、拍車３３２を設け、さらに用紙
３０３を排紙トレイ３０６に送り出す排紙ローラ３３３
及び拍車３３４と、排紙経路を形成するガイド部材３３
５，３３６とを配設している。A print receiving member 329, which is a paper guide member for guiding the paper 303 sent out from the carrying roller 324 in the lower side of the ink jet head 314, is provided corresponding to the movement range of the carriage 313 in the main scanning direction. There is. A delivery roller 331 and a spur 332 that are driven to rotate in order to send out the sheet 303 in the sheet discharge direction are provided on the downstream side of the print receiving member 329 in the sheet transport direction. Roller 333
And a spur 334, and a guide member 33 that forms a paper discharge path.
5, 336 are provided.

【００４９】記録時には、前記制御回路（不図示）によ
って、キャリッジ３１３を移動させながら画像信号に応
じてインクジェットヘッド３１４を駆動することによ
り、停止している用紙３０３にインクを吐出して１行分
を記録し、用紙３０３を所定量搬送後次の行の記録を行
う。記録終了信号または、用紙３０３の後端が記録領域
に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了さ
せ用紙３０３を排紙する。At the time of recording, the control circuit (not shown) drives the ink jet head 314 in accordance with the image signal while moving the carriage 313, thereby ejecting ink to the stopped sheet 303 for one line. Is recorded, the sheet 303 is conveyed by a predetermined amount, and then the next line is recorded. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the sheet 303 reaches the recording area, the recording operation is terminated and the sheet 303 is discharged.

【００５０】また、キャリッジ３１３の移動方向右端側
の記録領域を外れた位置には、インクジェットヘッド３
１４の吐出不良を回復するための回復装置３３７を配置
している。回復装置はキャップ手段と吸引手段とクリー
ニング手段を有している。キャリッジ３１３は、印字待
機中には回復装置３３７側に移動させられてキャッピン
グ手段でインクジェットヘッド３１４のインク吐出口部
分をキャッピングされ、吐出口部分を湿潤状態に保つこ
とによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、
記録途中などに記録と関係しないインクを吐出すること
により、全てのノズルのインク粘度を一定にし、安定し
た吐出性能を維持する。Further, at the position outside the recording area on the right end side of the carriage 313 in the moving direction, the ink jet head 3
A recovery device 337 for recovering the ejection failure of No. 14 is arranged. The recovery device has a cap means, a suction means, and a cleaning means. The carriage 313 is moved to the recovery device 337 side during printing standby, the ink ejection port portion of the inkjet head 314 is capped by the capping means, and the ejection port portion is kept wet to prevent ejection failure due to ink drying. To do. Also,
By ejecting ink that is not related to recording during recording, the ink viscosity of all nozzles is made constant, and stable ejection performance is maintained.

【００５１】吐出不良が発生した場合等には、キャッピ
ング手段でインクジェットヘッド３１４の吐出口部分を
密封し、チューブを通して吸引手段でノズルからインク
とともに気泡等を吸い出し、吐出口部分に付着したイン
クやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良
が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に
設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク
溜内部のインク吸収体に吸収保持される。When ejection failure occurs, the ejection port portion of the ink jet head 314 is sealed by the capping means, and the bubbles are sucked together with the ink from the nozzle by the suction means through the tube. Etc. are removed by the cleaning means, and the ejection failure is recovered. Further, the sucked ink is discharged to a waste ink reservoir (not shown) installed in the lower portion of the main body, and is absorbed and held by an ink absorber inside the waste ink reservoir.

【００５２】本発明によるインクジェットヘッド３１４
は噴射特性のバラツキが小さいため、このインクジェッ
ト記録装置は高画質の画像記録が可能である。Inkjet head 314 according to the present invention
Since there is little variation in ejection characteristics, this ink jet recording apparatus can record high quality images.

【００５３】[0053]

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１記載の
発明によれば、インクジェットヘッドの端部チャンネル
での噴射不良を防止することができる。請求項２記載の
発明によれば、インクジェットヘッドの端部チャンネル
での噴射不良を防止し、かつ、全チャンネルにわたって
噴射特性を均一化することができる。求項３記載の発明
によれば、インクジェットヘッドの端部チャンネルでの
噴射不良をより確実に防止することができる。請求項４
記載の発明によれば、ダミー溝形成による圧電素子部分
の機械的強度の低下と共通電極部の抵抗値の増加を抑
え、インクジェットヘッドの組立性及び信頼性を確保す
ることができる。請求項５記載の発明によれば、圧電素
子部の構成を複雑化することなく、圧電素子と振動板と
を高精度に位置合わせすることができる。請求項６記載
の発明によれば、高画質の画像記録が可能となる、等々
の効果を得られる。As described above, according to the first aspect of the invention, it is possible to prevent ejection failure in the end channel of the ink jet head. According to the second aspect of the present invention, it is possible to prevent ejection failure in the end channels of the inkjet head and to make the ejection characteristics uniform over all channels. According to the invention described in claim 3, defective ejection in the end channel of the inkjet head can be more reliably prevented. Claim 4
According to the invention described above, it is possible to prevent the mechanical strength of the piezoelectric element portion from decreasing due to the formation of the dummy groove and the increase of the resistance value of the common electrode portion, and to ensure the assembling property and reliability of the inkjet head. According to the invention described in claim 5, the piezoelectric element and the vibration plate can be aligned with high accuracy without complicating the configuration of the piezoelectric element portion. According to the invention described in claim 6, it is possible to obtain effects such as high-quality image recording.

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

【図１】本発明によるインクジェットヘッドの全体的構
成の一例を説明するための概略分解斜視図である。FIG. 1 is a schematic exploded perspective view for explaining an example of the overall configuration of an inkjet head according to the present invention.

【図２】図１に示したインクジェットヘッドのチャンネ
ル配列方向と直交する方向の概略要部断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part of the inkjet head shown in FIG. 1 in a direction orthogonal to a channel arrangement direction.

【図３】図１に示したインクジェットヘッドのチャンネ
ル方向の概略要部断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of main parts in the channel direction of the inkjet head shown in FIG.

【図４】図１に示したインクジェットヘッドのインク吐
出面側から見た概略正面図である。4 is a schematic front view seen from the ink ejection surface side of the inkjet head shown in FIG.

【図５】本発明の実施例１の構成を説明するための概略
部分断面図である。FIG. 5 is a schematic partial cross-sectional view for explaining the configuration of the first embodiment of the present invention.

【図６】振動板側に接着剤はみ出し防止のための凹部を
設ける構成を説明するための概略部分断面図である。FIG. 6 is a schematic partial cross-sectional view for explaining a configuration in which a concave portion for preventing the adhesive from protruding is provided on the diaphragm side.

【図７】本発明の実施例２の構成を説明するための概略
部分断面図である。FIG. 7 is a schematic partial cross-sectional view for explaining the configuration of the second embodiment of the present invention.

【図８】本発明の実施例３の構成を説明するための概略
部分断面図である。FIG. 8 is a schematic partial cross-sectional view for explaining the configuration of a third embodiment of the present invention.

【図９】本発明の実施例４の構成を説明するための概略
部分断面図である。FIG. 9 is a schematic partial cross-sectional view for explaining the configuration of the fourth embodiment of the present invention.

【図１０】ダミー溝の深さと接着剤はみ出し防止作用と
の関係を説明するための模式的断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining the relationship between the depth of the dummy groove and the adhesive protrusion prevention function.

【図１１】本発明の実施例５記載の構成を説明するため
の概略部分断面図である。FIG. 11 is a schematic partial cross-sectional view for explaining the configuration according to the fifth embodiment of the present invention.

【図１２】本発明によるインクジェット記録装置の一例
を示す概略斜視図である。FIG. 12 is a schematic perspective view showing an example of an inkjet recording apparatus according to the present invention.

【図１３】上記インクジェット記録装置の内部構成を示
す概略断面図である。FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing an internal configuration of the inkjet recording apparatus.

【図１４】従来技術の問題点を本発明の構成と関連付け
て説明するための概略部分断面図である。FIG. 14 is a schematic partial cross-sectional view for explaining the problems of the conventional technique in association with the configuration of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 駆動ユニット ２ 液室ユニット １１ ベース部材 １２ 圧電素子 ３１ 振動板 ３２ 液室隔壁部材 ３３ ノズル板 ３５ 加圧液室 ３８ ノズル １１２ 圧電素子素材 １１３ 分割溝 １１５ ダミー溝 1 drive unit Two-liquid chamber unit 11 Base member 12 Piezoelectric element 31 diaphragm 32 Liquid chamber partition member 33 nozzle plate 35 Pressurized liquid chamber 38 nozzles 112 Piezoelectric element material 113 dividing groove 115 dummy groove

フロントページの続き (72)発明者 渡辺 賢 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 甘利 清志 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2C057 AF21 AF93 AF99 AG14 AG44 AG47 AG89 AP02 AP22 AP25 AP27 AP60 AP77 BA04 BA14Continued front page    (72) Inventor Ken Watanabe             1-3-3 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Stocks             Company Ricoh (72) Inventor Kiyoshi Amari             1-3-3 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Stocks             Company Ricoh F-term (reference) 2C057 AF21 AF93 AF99 AG14 AG44                       AG47 AG89 AP02 AP22 AP25                       AP27 AP60 AP77 BA04 BA14

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 複数の加圧液室の壁の一部を構成する振
動板を、ベース部材に接合された圧電素子部材を前記加
圧液室の配列に対応した分割溝により分割してなる圧電
素子群により振動させることにより、前記加圧液室内の
インクを前記加圧液室に連通したノズルより吐出させる
構成のインクジェットヘッドにおいて、前記圧電素子素
材は、前記分割溝が形成されていない前記振動板との接
合領域に、前記分割溝への接着剤のはみ出しを阻止する
ためのダミー溝を有することを特徴とするインクジェッ
トヘッド。1. A vibrating plate forming a part of walls of a plurality of pressurized liquid chambers, wherein a piezoelectric element member joined to a base member is divided by dividing grooves corresponding to the arrangement of the pressurized liquid chambers. In an inkjet head configured to cause ink in the pressurized liquid chamber to be ejected from nozzles communicating with the pressurized liquid chamber by vibrating by a piezoelectric element group, the piezoelectric element material may have the division groove not formed. An inkjet head having a dummy groove for preventing the adhesive from protruding into the dividing groove in a region where the diaphragm is joined. 【請求項２】 前記ダミー溝とそれに最も近い前記分割
溝との間隔が、前記分割溝の相互の間隔と同一であるこ
とを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。2. The ink jet head according to claim 1, wherein an interval between the dummy groove and the division groove closest to the dummy groove is the same as an interval between the division grooves. 【請求項３】 前記加圧液室の配列方向に複数本の前記
ダミー溝が配列されたことを特徴とする請求項１記載の
インクジェットヘッド。3. The ink jet head according to claim 1, wherein a plurality of the dummy grooves are arranged in the arrangement direction of the pressurized liquid chamber. 【請求項４】 前記ダミー溝の深さが前記分割溝の深さ
より浅いことを特徴とする請求項１記載のインクジェッ
トヘッド。4. The inkjet head according to claim 1, wherein the depth of the dummy groove is shallower than the depth of the dividing groove. 【請求項５】 少なくとも一部の前記ダミー溝が、前記
振動板との前記加圧液室配列方向の位置合わせのための
位置基準を兼ねることを特徴とする請求項１項記載のイ
ンクジェットヘッド。5. The inkjet head according to claim 1, wherein at least a part of the dummy groove also serves as a position reference for alignment with the vibration plate in the arrangement direction of the pressurized liquid chambers. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１項記載のイ
ンクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドにイ
ンクを供給するための手段と、前記インクジェットヘッ
ドの圧電素子群を記録信号に応じて駆動するための手段
と、前記インクジェットヘッドと記録紙とを相対的に移
動させる手段とを具備することを特徴とするインクジェ
ット記録装置。6. An inkjet head according to claim 1, means for supplying ink to the inkjet head, and a piezoelectric element group of the inkjet head for driving in accordance with a recording signal. And an ink jet recording apparatus comprising means for relatively moving the ink jet head and the recording paper.