JP2015217665A - Ink jet head - Google Patents
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
一実施形態はインクジェットヘッドに関する。 One embodiment relates to an inkjet head.
従来、圧電素子を用いたインク循環型シェアモードシェアウォール式インクジェットプリントヘッドが知られており（例えば特許文献１参照）、ベース基板には３列又は４列の貫通孔が形成されている。３列の場合、中央列がインク供給穴であり、この中央列の両サイドの列がインク排出穴であり、アクチュエータ駆動のための電極配線は、これらのインクの供給穴または排出穴を避ける様に配線されている。この様なインクジェットヘッドは、循環インクによりノズルから吸い込んだ気泡やゴミをノズル近傍から除去できるとともに、アクチュエータ部が発熱した熱を放熱する効果がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, an ink circulation type shear mode shear wall type inkjet printhead using a piezoelectric element is known (for example, see Patent Document 1), and three or four rows of through holes are formed in a base substrate. In the case of three rows, the central row is an ink supply hole, the rows on both sides of this central row are ink discharge holes, and the electrode wiring for driving the actuator avoids these ink supply holes or discharge holes. Wired to Such an ink jet head has an effect of removing bubbles and dust sucked from the nozzles by circulating ink from the vicinity of the nozzles and radiating heat generated by the actuator unit.
各溝の溝底面及び溝底面から両側に起立する溝壁面には金属膜による電極が設けられており、これらの溝の電極から電極パターンが引出され基板面上でインク排出穴を避けてドライバＩＣへと配線される。 The groove bottom surface of each groove and the groove wall surface standing on both sides from the groove bottom surface are provided with electrodes made of a metal film, and electrode patterns are drawn from the electrodes of these grooves so as to avoid ink discharge holes on the substrate surface. Wired to
しかし、アクチュエータ部の溝ピッチが狭くなって解像度が高密度になると、インク排出穴である貫通孔を避けて配線される電極パターンの製造が困難になる。アクチュエータ部のチャネルピッチがより高密度になるにつれて基板上において貫通孔間で配線パターンのラインアンドスペースが高密度となるからである。一方電極パターンの製造を可能とするため電極パターンの密度を緩和して低下させるためには、貫通孔の数を減らすことを要する。しかし、貫通孔を減らすことは、インク流路出口側に貫通孔が存在する溝と、出口側に貫通孔が存在しない溝とを並置することとなって、アクチュエータ間での流路抵抗が異なるという問題がある。 However, if the groove pitch of the actuator portion becomes narrow and the resolution becomes high, it becomes difficult to manufacture an electrode pattern that is wired avoiding the through holes that are ink discharge holes. This is because, as the channel pitch of the actuator portion becomes higher, the line and space of the wiring pattern between the through holes on the substrate becomes higher. On the other hand, it is necessary to reduce the number of through holes in order to relax and lower the density of the electrode pattern in order to enable manufacture of the electrode pattern. However, reducing the number of through holes means that a groove having a through hole on the outlet side of the ink channel and a groove having no through hole on the outlet side are juxtaposed, so that the channel resistance between the actuators is different. There is a problem.
このような課題を解決するため、一実施形態によれば、絶縁性の基板面を有する基板と、この基板の前記基板面上に一方向に沿って設けられた複数の溝およびそれぞれ前記基板面に対して傾斜し前記溝毎に一対の傾斜端面を有する駆動部材と、この駆動部材の一方の傾斜端面側においてそれぞれ前記溝の配列方向と並行に前記基板に貫通形成された複数の孔のうちの隣接する二孔間を通って各溝から前記基板面上へ引出される複数の第１層の電極パターンと、これらの第１層の電極パターン上に成膜された絶縁膜と、この絶縁膜上に前記複数の溝から引出されそれぞれ前記隣接する二孔間を通る複数の第２層の電極パターンと、を備えるインクジェットヘッドが提供される。 In order to solve such a problem, according to one embodiment, a substrate having an insulating substrate surface, a plurality of grooves provided along one direction on the substrate surface of the substrate, and each of the substrate surfaces A drive member having a pair of inclined end faces for each groove and a plurality of holes formed through the substrate in parallel with the direction of arrangement of the grooves on one inclined end face side of the drive member. A plurality of first layer electrode patterns drawn out from each groove onto the substrate surface through two adjacent holes, an insulating film formed on these first layer electrode patterns, and this insulation There is provided an ink jet head comprising a plurality of second layer electrode patterns drawn from the plurality of grooves on the film and respectively passing between the two adjacent holes.
以下、実施の形態に係るインクジェットヘッドについて、図１乃至図８を参照しながら説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。 Hereinafter, an inkjet head according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 8. In the drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図１は実施の形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。このインクジェットヘッドは圧電素子を用いたインク循環型シェアモードシェアウォール式インクジェットプリントヘッドであり、マスクプレート５０と、複数のノズル孔１０を有するノズル基板１１と、このノズル基板１１により覆われノズル孔１０から液滴を吐出するヘッド本体１２と、このヘッド本体１２にインクを供給しインクを排出するマニフォールド部１３と、フレキシブルプリント配線板１４上に設けられヘッド本体１２を吐出駆動する複数のドライバＩＣ１５とを備えている。マニフォールド部１３はインク流路の分岐部兼結合部であり、このマニフォールド部１３の内部には、インクの供給用の管１６に連通するインク供給路５１と、それぞれインクの排出用の管１７に連通する２系統のインク排出路５２、５３とが設けられている。 FIG. 1 is an exploded perspective view of an inkjet head according to an embodiment. This ink jet head is an ink circulation type shear mode shear wall type ink jet print head using a piezoelectric element, and includes a mask plate 50, a nozzle substrate 11 having a plurality of nozzle holes 10, and a nozzle hole 10 covered by the nozzle substrate 11. A head body 12 that ejects liquid droplets from the nozzle body, a manifold section 13 that supplies ink to the head body 12 and discharges the ink, and a plurality of driver ICs 15 that are provided on the flexible printed wiring board 14 and that drive the head body 12 to be ejected. It has. The manifold portion 13 is a branching and coupling portion of the ink flow path. Inside the manifold portion 13, there are an ink supply path 51 communicating with the ink supply pipe 16 and an ink discharge pipe 17. Two communicating ink discharge paths 52 and 53 are provided.
図２は本実施形態に係るインクジェットヘッドの部分的な上面斜視図である。既述の符号はそれらと同じ要素を表す。本実施形態に係るインクジェットヘッドは、基板面２８を有する絶縁性のベース基板１８（基板）と、このベース基板１８の基板面２８上にノズル配列方向に沿って設けられた複数の溝２０およびそれぞれ基板面２８に対して傾斜し溝２０毎に一対の傾斜端面２９、３０を有する駆動部材である圧電部材１９と、この圧電部材１９の一方の傾斜端面３０側においてそれぞれ溝２０の配列方向と並行にベース基板１８に貫通形成された複数の貫通孔２６（孔）と、を備えている。更に本実施形態に係るインクジェットヘッドはそれぞれ複数の貫通孔２６のうちの隣接する二つの貫通孔２６間を通って各溝２０から基板面２８上へ引出される複数本の第１層の電極パターン３３と、これらの第１層の電極パターン３３上に成膜された絶縁膜３４と、この絶縁膜３４上に複数の溝２０から引出されそれぞれ隣接する二つの貫通孔２６間を通る複数の第２層の電極パターン３５と（同図では一つのみを表示している）を備えている。 FIG. 2 is a partial top perspective view of the inkjet head according to the present embodiment. The above described symbols represent the same elements. The inkjet head according to the present embodiment includes an insulating base substrate 18 (substrate) having a substrate surface 28, a plurality of grooves 20 provided on the substrate surface 28 of the base substrate 18 along the nozzle arrangement direction, and each of them. A piezoelectric member 19 that is a drive member that is inclined with respect to the substrate surface 28 and has a pair of inclined end surfaces 29 and 30 for each groove 20, and parallel to the arrangement direction of the grooves 20 on one inclined end surface 30 side of the piezoelectric member 19. And a plurality of through holes 26 (holes) formed through the base substrate 18. Furthermore, the inkjet head according to the present embodiment has a plurality of first-layer electrode patterns drawn out from the grooves 20 onto the substrate surface 28 through two adjacent through-holes 26 among the plurality of through-holes 26. 33, an insulating film 34 formed on the electrode pattern 33 of the first layer, and a plurality of second films drawn out from the plurality of grooves 20 on the insulating film 34 and passing between two adjacent through holes 26, respectively. It has two electrode patterns 35 (only one is shown in the figure).
図３はヘッド本体の斜視図である。既述の符号はそれらと同じ要素を表す。ベース基板１８には例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）が用いられる。このベース基板１８上に２つの圧電部材１９が設けられており、これらの圧電部材１９にインクの圧力室となる複数の溝２０が形成されている。これらの溝２０がアクチュエータ部を構成する。２つの圧電部材１９にはＰＺＴ（ｌｅａｄ ｚｉｒｃｏｎａｔｅ ｔｉｔａｎａｔｅ：チタン酸ジルコン酸鉛）が用いられる。これらの圧電部材１９は枠部材２１により囲まれており、この枠部材２１、ノズル基板１１の裏面及びベース基板１８の上面によってインクの共通液室２２、２３、２４が形成され、これらの共通液室２２、２３、２４と、各溝２０との間でインクが流動可能になっている。 FIG. 3 is a perspective view of the head body. The above described symbols represent the same elements. For example, alumina (Al 2 O 3 ) is used for the base substrate 18. Two piezoelectric members 19 are provided on the base substrate 18, and a plurality of grooves 20 serving as ink pressure chambers are formed in these piezoelectric members 19. These grooves 20 constitute an actuator part. PZT (lead zirconate titanate) is used for the two piezoelectric members 19. These piezoelectric members 19 are surrounded by a frame member 21, and ink common liquid chambers 22, 23, and 24 are formed by the frame member 21, the back surface of the nozzle substrate 11, and the upper surface of the base substrate 18. Ink can flow between the chambers 22, 23, and 24 and the grooves 20.
また、ベース基板１８には、インク供給路５１に連通する複数の貫通孔２５と、インク排出路５２に連通する複数の貫通孔２６と、インク排出路５３に連通する複数の貫通孔２７とが３列にそれぞれ列状に形成されている。複数の貫通孔２５経由でインク供給路５１からのインクが共通液室２３に供給されると、インクはこれらの溝２０を通って共通液室２２、２４へ流入し、ドライバＩＣ１５からの電圧信号による圧力室の容積の変化によってインクがノズル孔１０から吐出するようになっている。インクは複数の貫通孔２６経由でインク排出路５２へ排出されるとともに複数の貫通孔２７経由でインク排出路５３へ排出されるようになっている。 The base substrate 18 includes a plurality of through holes 25 that communicate with the ink supply path 51, a plurality of through holes 26 that communicate with the ink discharge path 52, and a plurality of through holes 27 that communicate with the ink discharge path 53. Each of the three rows is formed in a row. When ink from the ink supply path 51 is supplied to the common liquid chamber 23 via the plurality of through holes 25, the ink flows into the common liquid chambers 22 and 24 through these grooves 20, and a voltage signal from the driver IC 15. The ink is ejected from the nozzle hole 10 by the change in the volume of the pressure chamber due to the above. The ink is discharged to the ink discharge path 52 through the plurality of through holes 26 and discharged to the ink discharge path 53 through the plurality of through holes 27.
また、図２では複数の貫通孔２６よりも傾斜端面３０寄りにはそれぞれ複数の溝２０に導通する複数の電極３１が形成されている。これらの電極３１のうちの一つおきに基板面２８から積層する方向に例えば二層状の層状電極３２が形成されている（なお電極３１は傾斜端面３０上でパターン幅を有する。層状電極３２は図示の形状に限定されるものではない）。複数の第１層の電極パターン３３は、層状電極３２以外の他の電極３１から引出されている。 In FIG. 2, a plurality of electrodes 31 that are respectively connected to the plurality of grooves 20 are formed closer to the inclined end surface 30 than the plurality of through holes 26. For example, a two-layered layered electrode 32 is formed in the direction of lamination from the substrate surface 28 every other one of these electrodes 31 (note that the electrode 31 has a pattern width on the inclined end surface 30. The layered electrode 32 is It is not limited to the shape shown in the figure). The plurality of first-layer electrode patterns 33 are led out from electrodes 31 other than the layered electrode 32.
図４はインクジェットヘッドに用いられる電極パターンの平面図である。既述の符号はそれらと同じ要素を表す。隣接する貫通孔２６の孔間距離はベース基板１８の基板サイズに比べて小さい。第１層の複数本の電極パターン３３の配線経路は、溝ピッチが狭い溝２０の溝端から引き出され、傾斜端面３０上をそれぞれ這い降りて基板面２８上に導かれ、配線パターン５４、５５（図２等）を介してフレキシブルプリント配線板１４のドライバＩＣ１５へ接続されている。また、絶縁膜３４の圧電部材１９側の膜端は、傾斜端面３０上の溝端に合わせられてもよい。第２層の電極パターン３５の本数は、隣接する二つの貫通孔２６間の孔中心間の距離範囲およびこれらの第２層の配線パターン３５のパターン幅に応じて決められる。 FIG. 4 is a plan view of an electrode pattern used in the ink jet head. The above described symbols represent the same elements. The distance between adjacent through holes 26 is smaller than the substrate size of the base substrate 18. The wiring paths of the plurality of electrode patterns 33 in the first layer are drawn out from the groove ends of the grooves 20 with a narrow groove pitch, respectively, descended on the inclined end surface 30 and led to the substrate surface 28, and the wiring patterns 54, 55 ( 2), the flexible printed wiring board 14 is connected to the driver IC 15. The film end of the insulating film 34 on the piezoelectric member 19 side may be aligned with the groove end on the inclined end surface 30. The number of the second-layer electrode patterns 35 is determined in accordance with the distance range between the hole centers between two adjacent through-holes 26 and the pattern width of these second-layer wiring patterns 35.
以上を総括すると、本実施形態に係るインクジェットヘッドは、一方が板厚方向に分極する圧電板を積層させて圧電部材１９として接着したベース基板１８と、このベース基板１８に交互に形成した圧電素子からなる多数の側壁、溝２０及び側壁に設けた電極３１と、溝２０の端面部又は上面部を覆うノズル基板１１とを備える。このインクジェットヘッドは、このノズル基板１１をベース基板１８に貼り付けて形成される多数の圧力室によって、側壁を圧電変形することによりインクを圧縮してノズル孔１０からインク滴を吐出して印字を行う。本実施形態に係るインクジェットヘッドは、全ての電極３１のうち、例えば一つおきに部分的に積層方向に層状に電極配線を形成しており、電極配線の積層間に絶縁膜３４を形成する構造を有している。 Summarizing the above, the inkjet head according to the present embodiment includes a base substrate 18 in which piezoelectric plates, one of which is polarized in the plate thickness direction, are bonded as a piezoelectric member 19 and piezoelectric elements alternately formed on the base substrate 18. A plurality of side walls, a groove 20, an electrode 31 provided on the side wall, and a nozzle substrate 11 that covers an end surface portion or an upper surface portion of the groove 20. The ink jet head compresses ink by piezoelectrically deforming the side wall by a number of pressure chambers formed by adhering the nozzle substrate 11 to the base substrate 18 and ejects ink droplets from the nozzle holes 10 to perform printing. Do. The ink jet head according to the present embodiment has a structure in which, for example, every other electrode 31 is partially formed with electrode wirings formed in layers in the stacking direction, and an insulating film 34 is formed between the stacked electrode wirings. have.
次に上述の構成の本実施形態に係るインクジェットヘッド（図２）の作用動作について述べると、プリンタ本体からの駆動信号の受信により、何れかのドライバＩＣ１５はパルス電圧信号を印可する。電極パターン３３に導通する溝２０の圧力室内で電界が発生し、この圧力室内の隔壁が変形する。この変形では電界発生によって圧力室の側壁面がこの圧力室内方へ出っ張り変形し、電界消滅によって変形が元に戻る。圧力室の容積が拡張し縮小することにより、インクが加圧され、インクジェットヘッドは液滴をノズル孔１０から吐出し液弾が被記録媒体へ発射される。マニフォールド部１３から供給されたインクは共通液室２３から左右の全ての圧力室に充填され、これらの圧力室を通過したインクは左右の共通液室２２、２４を経て排出される。 Next, the operation of the ink jet head (FIG. 2) according to this embodiment having the above-described configuration will be described. Upon receipt of a drive signal from the printer body, any driver IC 15 applies a pulse voltage signal. An electric field is generated in the pressure chamber of the groove 20 connected to the electrode pattern 33, and the partition in the pressure chamber is deformed. In this deformation, the side wall surface of the pressure chamber protrudes into the pressure chamber due to the generation of an electric field, and the deformation is restored by the disappearance of the electric field. When the volume of the pressure chamber expands and shrinks, the ink is pressurized, the inkjet head ejects droplets from the nozzle holes 10 and the liquid bullets are ejected onto the recording medium. The ink supplied from the manifold section 13 is filled in the left and right pressure chambers from the common liquid chamber 23, and the ink that has passed through these pressure chambers is discharged through the left and right common liquid chambers 22 and 24.
図５は本実施形態に係るインクジェットの第１層の電極パターン３３の形成工程を示す図である。既述の符号はそれらと同じ要素を表す。最初に、ベース基板１８の基板面２８上に第１層の電極パターン３３を一溝おきに形成する。つまりダイシングソーなどで溝２０の加工をしてアクチュエータ部が形成されることとなるベース基板１８に、一溝おきの配線となる様に１回目の電極形成を行う。（図５）。このとき、インク排出穴である貫通孔２６間の配線パターンは、貫通孔２６間を配線するアクチュエータ部の本数に対して約半分の本数を配列できる様なライン/スペースで形成してもよい。２つの貫通孔２６間の基板面２８上領域に複数本の第１層の電極パターン３３が形成される。 FIG. 5 is a diagram showing a process of forming the electrode pattern 33 of the first layer of the ink jet according to this embodiment. The above described symbols represent the same elements. First, the first layer electrode patterns 33 are formed on the substrate surface 28 of the base substrate 18 every other groove. That is, the first electrode is formed on the base substrate 18 where the actuator portion is to be formed by processing the groove 20 with a dicing saw or the like so as to form wiring every other groove. (FIG. 5). At this time, the wiring pattern between the through holes 26 serving as the ink discharge holes may be formed with lines / spaces such that about half of the number of actuator portions wiring between the through holes 26 can be arranged. A plurality of first layer electrode patterns 33 are formed in a region on the substrate surface 28 between the two through holes 26.
図６は本実施形態に係るインクジェットの絶縁層の形成工程を示す図である。既述の符号はそれらと同じ要素を表す。次に、溝部を除き複数本の電極パターン３３の上に絶縁膜３４を成膜する。絶縁膜３４の圧電部材１９側の膜端は、傾斜端面３０上の複数の溝２０の溝端３６に合わせられてもよい。絶縁膜３４の形成は、接着剤を、スプレー法等を用いて塗布する方法を用いてもよい。 FIG. 6 is a diagram showing a process of forming an ink-jet insulating layer according to this embodiment. The above described symbols represent the same elements. Next, an insulating film 34 is formed on the plurality of electrode patterns 33 except for the groove portions. The film end on the piezoelectric member 19 side of the insulating film 34 may be aligned with the groove ends 36 of the plurality of grooves 20 on the inclined end surface 30. The insulating film 34 may be formed by applying an adhesive using a spray method or the like.
図７は本実施形態に係るインクジェットの第２層の電極パターン３５の形成工程を示す図である。既述の符号はそれらと同じ要素を表す。続いて、絶縁膜３４上に第２層の電極パターン３５を一溝おきに形成する。溝部を含め絶縁膜３４上に電極膜を形成し、１回目の電極形成でアクチュエータ部に配線されていない他のアクチュエータ部に配線する様にパターン形成が行われる。貫通孔２６間の配線は、絶縁膜３４を上下に挟み１回目の電極パターン３３に積層されるように配線される。２つの貫通孔２６間の基板面２８上領域に複数本の第２層の電極パターン３５が形成される。貫通孔２６間の狭部の領域を基板面２８上に配線した後は、電極パターン３３、３５はこの基板面２８上で圧電部材１９の長手方向に拡がる（図２参照）。これらの電極パターン３３、３５の配線順番は、配線パターン５４、５５等を介してアクチュエータ部の配列順番に等しくなるように配線される。 FIG. 7 is a diagram showing a process of forming the electrode pattern 35 of the second layer of the ink jet according to this embodiment. The above described symbols represent the same elements. Subsequently, second-layer electrode patterns 35 are formed on the insulating film 34 every other groove. An electrode film is formed on the insulating film 34 including the groove portion, and pattern formation is performed so as to wire to another actuator portion that is not wired to the actuator portion in the first electrode formation. The wiring between the through holes 26 is wired so as to be stacked on the first electrode pattern 33 with the insulating film 34 interposed therebetween. A plurality of second layer electrode patterns 35 are formed in a region on the substrate surface 28 between the two through holes 26. After wiring the narrow region between the through holes 26 on the substrate surface 28, the electrode patterns 33 and 35 spread on the substrate surface 28 in the longitudinal direction of the piezoelectric member 19 (see FIG. 2). The wiring order of these electrode patterns 33 and 35 is wired to be equal to the arrangement order of the actuator portions via the wiring patterns 54 and 55 and the like.
このようにインク循環型シェアモードシェアウォール式インクジェットプリントヘッドにおいて、アクチュエータ部のチャネルピッチがより高密度になっても、インク排出穴（貫通孔２６）の数を減らすことなく配線パターンを形成できる。 As described above, in the ink circulation type shear mode share wall type inkjet print head, even if the channel pitch of the actuator portion becomes higher, the wiring pattern can be formed without reducing the number of ink discharge holes (through holes 26).
本実施形態に係るインクジェットヘッドによれば、二層に積層された配線積層間に接着剤等の絶縁膜３４を形成した構造にすることで、貫通孔２６間の狭部の電極配線パターンの１本あたりの線幅広がりを抑えつつ、配線抵抗値を上げずに配線でき、製造上の電極形成を容易かつ確実に配線する事ができるようになる。更に、アクチュエータ部の配列を高密度で実装でき、一方製造面でも安価で信頼性の高いインクジェットヘッドが製造できるようになる。 According to the ink jet head according to the present embodiment, the structure in which the insulating film 34 such as an adhesive is formed between the two laminated wiring layers, so that one of the narrow electrode wiring patterns between the through holes 26 is obtained. Wiring can be performed without increasing the wiring resistance value while suppressing the widening of the line width per book, and it becomes possible to easily and surely form electrodes for manufacturing. Furthermore, it is possible to mount the actuator unit array at a high density, and to manufacture an inkjet head that is inexpensive and highly reliable in terms of manufacturing.
また、図８は変形例に係るインクジェットヘッドに用いられる電極パターンの平面図である。既述の符号はそれらと同じ要素を表す。同図以外の構成は上記実施の形態に係るインクジェットヘッド（図１、図２等）と同じ構成である。 FIG. 8 is a plan view of an electrode pattern used in an inkjet head according to a modification. The above described symbols represent the same elements. Structures other than those in the figure are the same as those in the ink jet head (FIGS. 1, 2 and the like) according to the above embodiment.
図８に示す電極パターンがベース基板３７上に形成される場合、製造時、溝ピッチの形成に余裕が生じるため、インク排出穴である貫通孔２６間を避けた配線パターンの製造がより図４の例と比べてし易い。貫通孔２６のサイズや個数、位置は、例えば単位時間当たりのインクの供給量及びインクの排出量に応じて予め決められる。貫通孔２６の数を減らすことで、インクの循環パターンが図４の例と異なるが、貫通孔２６の数を減らしても、印字に影響が生じないように予め決められている。 When the electrode pattern shown in FIG. 8 is formed on the base substrate 37, there is a margin in the formation of the groove pitch at the time of manufacture. Therefore, the manufacture of the wiring pattern that avoids the space between the through holes 26 that are ink discharge holes is more effective. It is easier to compare with the example. The size, number, and position of the through holes 26 are determined in advance according to, for example, the amount of ink supplied and the amount of ink discharged per unit time. By reducing the number of through holes 26, the ink circulation pattern is different from the example of FIG. 4, but it is determined in advance so that even if the number of through holes 26 is reduced, printing is not affected.
複数の溝２０は入口、流路及び出口を有し、この入口が傾斜端面２９に開口し、出口が傾斜端面３０側に開口している。貫通孔２６の数が例えば３個などである場合、溝出口側に貫通孔２６が存在する溝２０と、貫通孔２６が存在しない溝２０とが並置される。流路抵抗が小さい溝２０と、流路抵抗が大きい溝２０とが生じる。溝２０間で流路抵抗値が異なる。インクは図示しないインク循環系を通って冷却されるが、インクの流れ易さはインクの冷却のし易さに直結する。また元々インクは温度に応じて粘性が異なるものである。図８の電極パターンを有するインクジェットヘッドは、溝２０間で流路抵抗が異なること、及びインク温度が異なることを考慮して、印字可能である。 The plurality of grooves 20 have an inlet, a channel, and an outlet. The inlet opens to the inclined end surface 29, and the outlet opens to the inclined end surface 30 side. When the number of the through holes 26 is three, for example, the groove 20 in which the through hole 26 exists on the groove outlet side and the groove 20 in which the through hole 26 does not exist are juxtaposed. A groove 20 having a small channel resistance and a groove 20 having a large channel resistance are generated. The channel resistance value differs between the grooves 20. The ink is cooled through an ink circulation system (not shown), but the ease of ink flow is directly linked to the ease of cooling the ink. Originally, inks have different viscosities according to temperature. The ink jet head having the electrode pattern of FIG. 8 can print in consideration of the difference in flow path resistance between the grooves 20 and the difference in ink temperature.
なお図２では、層状電極３２の形状は一例であり、基板面２８から積層方向、即ち高さ方向で異なる２箇所で電気的に接触していれば足りる。複数層状電極３２の形状は例えば水平溝状、水平隔壁状や放熱フィンのような凹凸の繰り返し形状や段差状にするなど変形可能であり、この層状電極３２自体の形状、寸法、外形範囲や電極片の形状等の変更をして実施をしたに過ぎない実施品に対して実施形態に係るインクジェットヘッドの優位性は何ら損なわれるものではない。上記例では絶縁膜３４を挟んで２層の電極配線であったが、絶縁膜３４を更に多層にして３層以上にしてもよい。ベース基板には３列の貫通孔２５、２６、２７が形成されていたが、４列の貫通孔を設けてもよい。基板辺縁から第１、第２、第３及び第４列としたとき、第２列の貫通孔をインク供給路とし、第１列の貫通孔をインク排出路とするとともに、第３列の貫通孔を別のインク供給路とし、第４列の貫通孔を別のインク排出路としてインクジェットヘッドを構成してもよい。 In FIG. 2, the shape of the layered electrode 32 is an example, and it is sufficient that the layered electrode 32 is in electrical contact with the substrate surface 28 at two different points in the stacking direction, that is, in the height direction. The shape of the multi-layered electrode 32 can be changed, for example, to be a horizontal groove shape, a horizontal partition wall shape, a repetitive uneven shape such as a radiating fin, or a stepped shape. The superiority of the ink-jet head according to the embodiment is not impaired at all with respect to a product that is merely implemented by changing the shape of the piece. In the above example, the electrode wiring has two layers with the insulating film 34 interposed therebetween, but the insulating film 34 may be further multilayered to have three or more layers. Although three rows of through holes 25, 26, and 27 are formed in the base substrate, four rows of through holes may be provided. When the first, second, third, and fourth rows from the edge of the substrate are used, the second row of through holes are used as ink supply paths, the first row of through holes are used as ink discharge paths, and the third row of through holes are used. The inkjet head may be configured with the through hole as another ink supply path and the fourth row of through holes as another ink discharge path.
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
１８、３７…ベース基板(基板)、１９…圧電部材(駆動部材)、２０…溝、２６…孔（貫通孔）、２８…基板面、２９、３０…一対の傾斜端面、３３…第１層の電極パターン、３４…絶縁膜、３５…第２層の電極パターン。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 18, 37 ... Base board | substrate (board | substrate), 19 ... Piezoelectric member (drive member), 20 ... Groove, 26 ... Hole (through-hole), 28 ... Substrate surface, 29, 30 ... A pair of inclined end surface, 33 ... 1st layer Electrode pattern 34 ... insulating film 35 ... electrode pattern of the second layer.
Claims (4)
この基板の前記基板面上に一方向に沿って設けられた複数の溝およびそれぞれ前記基板面に対して傾斜し前記溝毎に一対の傾斜端面を有する駆動部材と、
この駆動部材の一方の傾斜端面側においてそれぞれ前記溝の配列方向と並行に前記基板に貫通形成された複数の孔のうちの隣接する二孔間を通って各溝から前記基板面上へ引出される複数の第１層の電極パターンと、
これらの第１層の電極パターン上に成膜された絶縁膜と、
この絶縁膜上に前記複数の溝から引出されそれぞれ前記隣接する二孔間を通る複数の第２層の電極パターンと、
を備えるインクジェットヘッド。 A substrate having an insulating substrate surface;
A plurality of grooves provided along one direction on the substrate surface of the substrate and a drive member that is inclined with respect to the substrate surface and has a pair of inclined end surfaces for each groove;
On one inclined end face side of the drive member, the drive member is drawn out from each groove onto the substrate surface through two adjacent holes among a plurality of holes formed through the substrate in parallel with the arrangement direction of the grooves. A plurality of first layer electrode patterns,
An insulating film formed on these first layer electrode patterns;
A plurality of second layer electrode patterns drawn out from the plurality of grooves and passing between the adjacent two holes on the insulating film,
An inkjet head comprising:
これらの電極のうちの一部に前記溝の配列方向で一個以上設けられ、前記基板面から積層する方向に複数層状の層状電極と、を更に備え、
前記複数の第１層の電極パターンは、前記複数の電極のうちの前記層状電極と異なる他の電極から引出される請求項１記載のインクジェットヘッド。 A plurality of electrodes provided on the one inclined end surface side of the drive member on the one inclined end surface side than the plurality of holes, respectively, and conducted to the plurality of grooves,
One or more of these electrodes are provided in a direction in which the grooves are arranged, and a plurality of layered electrodes are provided in the direction of stacking from the substrate surface.
2. The ink jet head according to claim 1, wherein the electrode patterns of the plurality of first layers are drawn from another electrode different from the layered electrode among the plurality of electrodes.
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