JP3149890B2 - Inkjet head - Google Patents
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- JP3149890B2 JP3149890B2 JP8400392A JP8400392A JP3149890B2 JP 3149890 B2 JP3149890 B2 JP 3149890B2 JP 8400392 A JP8400392 A JP 8400392A JP 8400392 A JP8400392 A JP 8400392A JP 3149890 B2 JP3149890 B2 JP 3149890B2
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- ink chamber
- ink
- chamber wall
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、印字信号に応じてイン
ク滴を吐出して、記録紙等の記録媒体上にインク像を形
成するオンデマンド型インクジェットプリンタの記録ヘ
ッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording head of an on-demand type ink jet printer which forms an ink image on a recording medium such as recording paper by discharging ink droplets in response to a print signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】印字信号に応じてインク滴を飛翔させ
る、いわゆるオンデマンド型インクジェットプリンタの
記録ヘッドは、大きく分けて3種類の形式のものがあ
る。その第1の形式のものは、インクを瞬間的に気化さ
せるヒータをノズルの先端に設け、インク気化時の膨張
圧力によりインク滴を生成、飛翔させる、いわゆるバブ
ルジェット型である。また、第2の形式のものは、イン
ク室を形成する容器の一部を電圧印加で変形する吐出エ
ネルギー発生素子により構成し、吐出エネルギー発生素
子の変形で生じた容器内の圧力によりインクを液滴とし
て飛翔させるものである。さらに第3の形式のものは、
ノズルを備えたインク室に吐出エネルギー発生素子を設
け、吐出エネルギー発生素子の伸縮によりインク室のイ
ンク圧を変化させて、ノズルからインクを液滴として飛
翔させるものである。これらの形式のオンデマンド型イ
ンクジェットヘッドは、インク室壁を一層で形成したも
のと二層以上で形成したものが知られている。2. Description of the Related Art There are roughly three types of recording heads of so-called on-demand type ink jet printers which fly ink droplets in response to a print signal. The first type is a so-called bubble jet type in which a heater for instantaneously evaporating ink is provided at the tip of a nozzle, and ink droplets are generated and fly by the expansion pressure at the time of ink vaporization. In the second type, a part of a container forming an ink chamber is constituted by a discharge energy generating element which is deformed by applying a voltage, and the ink is discharged by the pressure in the container caused by the deformation of the discharge energy generating element. It is intended to fly as drops. And the third type is
A discharge energy generating element is provided in an ink chamber provided with a nozzle, and the ink pressure in the ink chamber is changed by expansion and contraction of the discharge energy generating element, so that the ink flies from the nozzle as droplets. These types of on-demand type inkjet heads are known in which an ink chamber wall is formed in one layer and in which two or more layers are formed.
【0003】前者の場合は利点として、部品点数が少な
くなり組立工数も減り安価に製作できることである。材
質としては、耐インク性の金属や樹脂、ガラスまたはフ
ィルムが使われている。加工方法としても、プレス、フ
ォトエッチング、射出成形、電鋳、露光形成が一般的で
ある。しかしながら、図6及び図7に示すように、プレ
スの場合、W:T=1:1位までが加工限度であり、
W:T=1:2位になると、もはや加工困難となる。こ
こで、Wは、インク室壁の幅であり、Tは、インク室の
深さを示す。Lは、インク室の幅を示す。また、フォト
エッチングについても、L:T=1:1位までが加工限
度であり、L:T=1:2位になると、同じく加工困難
となる。また、成形の場合、Wが小さすぎると樹脂が回
らなくなり、成形が困難であった。電鋳の場合、W:T
=1:1程度が限界であり、露光形成と同じく、厚みT
の制約も受けている。以上のことから、インク室を高密
度配列例えばピッチを1/180インチにしようとする
と形状の制約と同時に加工方法の制約も受けていた。ピ
ッチが1/180インチだとLは100ミクロン位、W
は40ミクロン位、Tは50から150ミクロン位にな
る場合がある。この様な場合、前記材質と加工方法と加
工寸法を適切に選択する必要があり、高密度化の大きな
障害となっていた。The former case has an advantage that the number of parts is reduced, the number of assembling steps is reduced, and the device can be manufactured at low cost. As the material, an ink-resistant metal, resin, glass or film is used. As a processing method, press, photoetching, injection molding, electroforming, and exposure forming are generally used. However, as shown in FIGS. 6 and 7, in the case of a press, the processing limit is up to W: T = 1: 1.
When W: T = 1: 2, processing becomes difficult anymore. Here, W is the width of the ink chamber wall, and T indicates the depth of the ink chamber. L indicates the width of the ink chamber. Also, in photo etching, the processing limit is up to L: T = 1: 1, and when L: T = 1: 2, processing becomes similarly difficult. In the case of molding, if W is too small, the resin does not turn, and molding is difficult. In the case of electroforming, W: T
= 1: 1 is the limit, and the thickness T
Is also subject to restrictions. From the above, when the ink chambers are arranged in a high-density array, for example, when the pitch is 1/180 inch, the shape and the processing method are also restricted. If the pitch is 1/180 inch, L is about 100 microns, W
May be on the order of 40 microns and T may be on the order of 50 to 150 microns. In such a case, it is necessary to appropriately select the material, the processing method, and the processing size, and this has been a major obstacle to high density.
【0004】一方、後者の場合、即ちインク室壁を二層
以上にすることによって、前記制約が大幅に緩和され、
インク室の深さやインク室壁形状が比較的自由にとれる
利点が挙げられる。また、インク室壁を二層以上の感光
性樹脂などで構成すれば、融着やラミネートが可能とな
り、前記一層形成のインク室と隣接する他部品との接合
に接着剤を使用する必要が無くなり、接合部の接着剤の
はみ出しや、それによるインクへの混入または目詰まり
等、吐出特性に与える悪影響の心配が除去される。[0004] On the other hand, in the latter case, that is, by making the ink chamber wall two or more layers, the above-mentioned restriction is greatly relaxed.
There is an advantage that the depth of the ink chamber and the shape of the wall of the ink chamber can be relatively freely set. In addition, if the ink chamber wall is formed of two or more layers of photosensitive resin or the like, fusion and lamination can be performed, so that it is not necessary to use an adhesive for joining the ink chamber formed as a single layer and other components adjacent thereto. In addition, it is possible to eliminate the risk of adverse effects on the ejection characteristics, such as the protrusion of the adhesive at the joining portion and the resulting mixing or clogging of the ink.
【0005】しかしながら、インク室壁を二層以上で形
成する場合、融着、接着、ロウ付けいずれの接合方法に
おいても、インク室壁の一方の層と、もう一方の層との
接合時の位置決め方法や精度が重要となる。つまり、図
7に示すように、二層のインク室壁を接合する際、位置
ズレが発生しやすくなり、このことによって、接合面の
断面積が減少してインク室壁の剛性が低下してしまう問
題があった。However, when the ink chamber wall is formed of two or more layers, one of the ink chamber wall layers and the other layer are positioned at the time of bonding in any of the bonding, bonding and brazing methods. Method and accuracy are important. That is, as shown in FIG. 7, when joining the two layers of ink chamber walls, misalignment is likely to occur, which reduces the cross-sectional area of the joining surface and reduces the rigidity of the ink chamber walls. There was a problem.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】記録ヘッドの小型化、
高密度化を図るほど隣接するインク室間のピッチも小さ
くなる。よって、吐出エネルギー発生素子やインク室も
小さくなり、インク室の幅やインク室壁幅もより制約を
受ける。そのために、必要な形状を作り出す加工方法の
重要性が高まる。しかし、インク室壁を作り出す一般的
な加工方法としては、前述のごとく、プレス、フォトエ
ッチング、成形、電鋳があるが、いずれの場合も、加工
限度の制約を受け、インク室の深さや幅を必要な大きさ
に設定することを困難にしている。この様な課題の解決
方法として、インク室壁を形成する部材を二層以上の構
造にすることが行われているが、前述のように、位置決
めや精度の問題があり満足のいくものではなかった。そ
こで本発明の目的は、二層以上で形成されたインク室壁
間の位置決めに高精度を必要とせず、かつ位置ズレによ
るインク室壁の剛性低下も招かないヘッドを簡素な構成
で実現することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The miniaturization of the recording head,
As the density is increased, the pitch between adjacent ink chambers becomes smaller. Therefore, the ejection energy generating element and the ink chamber become smaller, and the width of the ink chamber and the width of the ink chamber wall are further restricted. Therefore, the importance of a processing method for creating a required shape is increased. However, as described above, general processing methods for creating the ink chamber wall include pressing, photoetching, molding, and electroforming, but in any case, the depth and width of the ink chamber are limited due to restrictions on processing limits. It is difficult to set the required size. As a solution to such a problem, a member forming the ink chamber wall has a structure of two or more layers. However, as described above, there is a problem of positioning and accuracy, and it is not satisfactory. Was. Therefore, an object of the present invention is to realize a head having a simple configuration that does not require high precision for positioning between ink chamber walls formed of two or more layers and does not cause a reduction in rigidity of the ink chamber walls due to misalignment. It is in.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは、第一基板側にインク室壁の一方を形成し、対
向する吐出エネルギー発生素子側の第二基板にインク室
壁のもう一方を形成し、両者を接合したインクジェット
ヘッドにおいて、第一基板側に形成されたインク室壁の
幅と第二基板側に形成されたインク室壁の幅を異なら
せ、インク室壁に段差を設けたことを特徴とする。更
に、前記第二基板側のインク室壁の幅が、前記第一基板
側のインク室壁の幅より小さいことを特徴とする。In the ink jet head of the present invention, one of the ink chamber walls is formed on the first substrate side, and the other of the ink chamber walls is formed on the opposing second substrate on the side of the ejection energy generating element. In the ink jet head in which the two are joined, the width of the ink chamber wall formed on the first substrate side and the width of the ink chamber wall formed on the second substrate side are made different, and a step is provided on the ink chamber wall. It is characterized by. Further, the width of the ink chamber wall on the second substrate side is smaller than the width of the ink chamber wall on the first substrate side.
【0008】[0008]
【実施例】図1は本発明の実施例の構成を示す斜視図で
あり、組立後に各部品を分解したものである。図2は、
同実施例をより詳細に描いた部分断面図、図3、図4
は、同実施例を図1でA−A方向に切断した部分断面図
である。また、図5は他の実施例を表す。FIG. 1 is a perspective view showing the structure of an embodiment of the present invention, in which parts are disassembled after assembly. FIG.
3 and 4 are partial cross-sectional views illustrating the same embodiment in more detail.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the embodiment cut in the AA direction in FIG. FIG. 5 shows another embodiment.
【0009】これらの図において、1は第一基板であ
る。第一基板1には、複数のノズル2を設けてある。3
は第一基板側のインク室形成基板であり、6は後述する
弾性部材側のインク室形成基板である。インク室形成基
板3と6は、第一基板1と、弾性壁となる弾性部材11
(前記第二基板に当たる)とで挟まれて、リザーバ4、
7とインク室5、8を形成する。弾性部材11は、金属
薄板9と絶縁部材10とからなる積層構造をなす。イン
ク室形成基板3は感光性樹脂フィルムを第一基板1にラ
ミネート後露光形成等により形成されたもので、インク
室形成基板6も同様にして弾性部材11にラミネート後
露光形成されたものである。その後、第一基板1にラミ
ネートされたインク室形成基板3と弾性部材11にラミ
ネートされたインク室形成基板6を融着で密着接合した
後、ヘッドフレーム14上に密着接合されている。In these figures, reference numeral 1 denotes a first substrate. A plurality of nozzles 2 are provided on the first substrate 1. 3
Denotes an ink chamber forming substrate on the first substrate side, and 6 denotes an ink chamber forming substrate on the elastic member side described later. The ink chamber forming substrates 3 and 6 include a first substrate 1 and an elastic member 11 serving as an elastic wall.
(Corresponding to the second substrate) and the reservoir 4,
7 and ink chambers 5 and 8 are formed. The elastic member 11 has a laminated structure including the metal sheet 9 and the insulating member 10. The ink chamber forming substrate 3 is formed by exposing a photosensitive resin film to the first substrate 1 and then exposing the same. The ink chamber forming substrate 6 is also formed by laminating the elastic member 11 and exposing the same. . After that, the ink chamber forming substrate 3 laminated on the first substrate 1 and the ink chamber forming substrate 6 laminated on the elastic member 11 are tightly joined by fusion, and then tightly joined on the head frame 14.
【0010】インク滴吐出の駆動源となる吐出エネルギ
ー発生素子22は、その長手方向の約半分の一面を固定
台21に固着され、固着されない半分の先端を弾性部材
11と接合している。固定台21には正極と負極の導通
配線パターン24が施され、リードフレーム25を介し
て、制御基板13により制御された電界を吐出エネルギ
ー発生素子22に与える。11はヘッドフレームであ
る。12はヘッドフレーム14内を貫通する取り付け穴
で、吐出エネルギー発生素子22のX,Y方向の位置決
め(図1のXYZ座標参照)をするべく固定台21を支
持する。尚、吐出エネルギー発生素子22のZ方向は、
ヘッドフレーム14に弾性部材11を接合した後、吐出
エネルギー発生素子22の先端を弾性部材11に当接し
て位置決めする。The ejection energy generating element 22 serving as a driving source for ejecting ink droplets has one half surface in the longitudinal direction fixed to a fixed base 21 and the other end not fixed to the elastic member 11. The fixed base 21 is provided with a conductive wiring pattern 24 of a positive electrode and a negative electrode, and applies an electric field controlled by the control board 13 to the discharge energy generating element 22 via a lead frame 25. 11 is a head frame. Reference numeral 12 denotes a mounting hole which penetrates through the inside of the head frame 14, and supports a fixed base 21 for positioning the ejection energy generating element 22 in the X and Y directions (see XYZ coordinates in FIG. 1). Note that the Z direction of the ejection energy generating element 22 is
After the elastic member 11 is joined to the head frame 14, the tip of the discharge energy generating element 22 is positioned in contact with the elastic member 11.
【0011】31はインク溜部(図示せず)からインク
51を供給するインク供給管である。インク供給管31
は、ヘッドフレーム14に圧入接着されている。インク
流路は、ヘッドフレーム14にあるインク接続口32と
弾性部材11にあるインク連絡口33を経て、インク室
形成基板3、6のリザーバ4、7、更にインク室5、8
と連通している。以上が概略構成である。Reference numeral 31 denotes an ink supply pipe for supplying ink 51 from an ink reservoir (not shown). Ink supply pipe 31
Are press-fitted to the head frame 14. The ink flow path passes through the ink connection port 32 in the head frame 14 and the ink communication port 33 in the elastic member 11, and the reservoirs 4 and 7 of the ink chamber forming substrates 3 and 6, and the ink chambers 5 and 8.
Is in communication with The above is the schematic configuration.
【0012】図2に従って、構造について更に詳しく述
べる。吐出エネルギー発生素子22は、正電極41と負
電極42が対向している。正電極41は、固定台21上
の配線パターン24特に正極導通パターンに接合と同時
に電気接続されている。負電極42は、共通板23によ
り、固定台21上の配線パターン24特に負極導通パタ
ーンと電気接続している。配線パターン24と制御基板
15とをリードフレーム25で結び、それぞれ接続箇所
を半田で固着している。尚、固定板21は、吐出エネル
ギー発生素子22が弾性部材11の絶縁部材10に当接
した状態で、ヘッドフレーム14に接着固定されてい
る。The structure will be described in more detail with reference to FIG. In the ejection energy generating element 22, the positive electrode 41 and the negative electrode 42 face each other. The positive electrode 41 is electrically connected to the wiring pattern 24 on the fixed base 21, particularly to the positive electrode conductive pattern at the same time as the bonding. The negative electrode 42 is electrically connected to the wiring pattern 24 on the fixed base 21, particularly to the negative electrode conductive pattern, by the common plate 23. The wiring pattern 24 and the control board 15 are connected by a lead frame 25, and the connection portions are fixed with solder. The fixing plate 21 is bonded and fixed to the head frame 14 in a state where the ejection energy generating element 22 is in contact with the insulating member 10 of the elastic member 11.
【0013】一方、インク51が充填されるインク室
5、8及びリザーバ4、7は、インク室形成基板3、6
と第一基板1と弾性部材11とで形成される。従来の場
合、インク室形成基板3、6は、ガラスのエッチング加
工、金属薄板の積層、感光性樹脂の露光形成、樹脂の射
出成形等で作ることができるが、本実施例では、高密度
配列のため、加工上の制約があるエッチング、樹脂の射
出成形ではなく、感光性樹脂の露光形成を用いている。
図3、図4は、図1をA−A断面で切断し、インク室壁
が表れるようにした図であるが、この図に示すように、
インク室形成基板3側のインク室壁幅W1とインク室形
成基板6側のインク室壁幅W2は異なっている。また、
インク室形成基板3側のインク室壁の厚みをT1とし、
インク室形成基板6側のインク室壁の厚みをT2とする
と、T1とT2は厚みが異なっていて、段差がついてい
る。これは、組立過程で、インク室形成基板3側のイン
ク室壁とインク室形成基板6側のインク室壁を接合する
際に生じる位置ズレを吸収するためであり、図4のよう
に位置ズレが発生しても、インク室形成基板3側のイン
ク室壁とインク室形成基板6側のインク室壁との接合面
の断面積が確保されるようになっている。そのため、イ
ンク室壁の剛性が低下せず、当初に狙ったインク室壁の
剛性が確保されるのである。それには、前記インク室形
成基板3側のインク室壁幅W1とインク室形成基板6側
のインク室壁幅W2の寸法差が、組立による位置ズレの
2倍と等しいか、または、それより少し大きいことが必
要である。また、前記インク室形成基板3側のインク室
壁の厚みT1とインク室形成基板6側のインク室壁の厚
みT2もW1、W2に応じて変化させることが剛性確保
の効果を向上させる上で、より有効である。つまり、W
1/T1、W2/T2が大きくなればより剛性が高まる
からである。剛性が確保されないと、次の様な弊害があ
る。インク滴がノズル2から吐出されるには、吐出エネ
ルギー発生素子22がZ方向に変位する必要があるが、
この時吐出エネルギー発生素子22の挙動によって、イ
ンク室の内圧は高まったり、逆に負圧になったりと変化
する。この時、インク室壁には、インク室体積を膨張さ
せたり、逆に収縮させたりする力が働く。インク室壁剛
性が不足すると、インク室壁自体が振動して隣のインク
室の内圧の変化に干渉することとなる。このことは、安
定したインク滴の吐出を阻害し、印字品質に悪影響を与
えることとなる。よって、インク室壁の剛性を確保する
ことは、安定したインク滴の吐出にもつながることとな
る。On the other hand, the ink chambers 5 and 8 and the reservoirs 4 and 7 which are filled with the ink 51 are provided with the ink chamber forming substrates 3 and 6 respectively.
And the first substrate 1 and the elastic member 11. In the conventional case, the ink chamber forming substrates 3 and 6 can be formed by etching of glass, lamination of thin metal plates, exposure forming of photosensitive resin, injection molding of resin, and the like. Therefore, instead of etching and injection molding of resin, which are restricted in processing, exposure forming of photosensitive resin is used.
FIGS. 3 and 4 are diagrams in which FIG. 1 is cut along the AA section so that the ink chamber wall appears. As shown in FIG.
The ink chamber wall width W1 on the ink chamber forming substrate 3 side and the ink chamber wall width W2 on the ink chamber forming substrate 6 side are different. Also,
The thickness of the ink chamber wall on the side of the ink chamber forming substrate 3 is T1,
Assuming that the thickness of the ink chamber wall on the side of the ink chamber forming substrate 6 is T2, T1 and T2 are different in thickness and have a step. This is to absorb a positional shift generated when the ink chamber wall on the ink chamber forming substrate 3 side and the ink chamber wall on the ink chamber forming substrate 6 side are joined in the assembling process, and as shown in FIG. Is generated, the cross-sectional area of the joint surface between the ink chamber wall on the ink chamber forming substrate 3 side and the ink chamber wall on the ink chamber forming substrate 6 side is ensured. Therefore, the rigidity of the ink chamber wall does not decrease, and the rigidity of the ink chamber wall initially targeted is secured. In order to do so, the dimensional difference between the ink chamber wall width W1 on the ink chamber forming substrate 3 side and the ink chamber wall width W2 on the ink chamber forming substrate 6 side is equal to or less than twice the positional deviation due to assembly. It needs to be big. Also, changing the thickness T1 of the ink chamber wall on the ink chamber forming substrate 3 side and the thickness T2 of the ink chamber wall on the ink chamber forming substrate 6 side in accordance with W1 and W2 improves the effect of securing rigidity. , More effective. That is, W
This is because as 1 / T1 and W2 / T2 increase, the rigidity further increases. If rigidity is not ensured, there are the following adverse effects. In order for the ink droplet to be ejected from the nozzle 2, the ejection energy generating element 22 needs to be displaced in the Z direction.
At this time, depending on the behavior of the ejection energy generating element 22, the internal pressure of the ink chamber changes, or changes to a negative pressure. At this time, a force acts on the ink chamber wall to expand or contract the volume of the ink chamber. If the ink chamber wall rigidity is insufficient, the ink chamber wall itself vibrates and interferes with changes in the internal pressure of the adjacent ink chamber. This hinders stable ejection of ink droplets and adversely affects print quality. Therefore, securing the rigidity of the ink chamber wall leads to stable ejection of ink droplets.
【0014】ところで、図3のようにすると、付加的効
果として、B寸法が大きくとれ、このことは弾性板9が
たわむ長さが大きくなり、結果として、弾性板にかかる
せん断応力が低減されることとなる。一枚当りの厚みが
充分薄ければ、インク室壁を金属薄板の積層で形成する
こともできる。By the way, as shown in FIG. 3, as an additional effect, the dimension B can be increased, which means that the length of the flexure of the elastic plate 9 increases, and as a result, the shear stress applied to the elastic plate is reduced. It will be. If the thickness per sheet is sufficiently thin, the ink chamber wall can be formed by laminating thin metal plates.
【0015】一方、図5は、他の実施例を表す図である
が、インク室壁は3層で、形状も中央部の幅が小さくな
っている。こうすることによって、インク室壁の上下に
隣接する各部品との接触面積が増加し、それに伴って、
接着強度が増加し、接着時も安定するという利点があ
る。また、インク室壁の中央部の幅が小さくなっている
部分を作り出すことによって、インクが乾いても毛細管
現象により供給可能になるという利点もある。いずれに
しても、インク室壁を二層以上で形成することによっ
て、インク室壁の形状がより自由に形成できるため、イ
ンク滴をより安定に吐出するために、大きな長所とな
る。On the other hand, FIG. 5 is a view showing another embodiment, in which the ink chamber wall has three layers, and the shape thereof has a small width at the center. By doing so, the contact area with each component adjacent above and below the ink chamber wall is increased, and accordingly,
There is an advantage that the bonding strength increases and the bonding is stable. Also, by creating a portion where the width of the central portion of the ink chamber wall is reduced, there is an advantage that even if the ink dries, it can be supplied by capillary action. In any case, by forming the ink chamber wall with two or more layers, the shape of the ink chamber wall can be formed more freely, which is a great advantage for more stable ejection of ink droplets.
【0016】一方、インク室形成基板3の上面を覆う第
一基板1は、プレス加工によって、複数のインク室5、
8にそれぞれ一つずつノズル2が開けられた、0.1mm
程のステンレス鋼板からなる。また、インク室形成基板
6の下面を覆う弾性部材11は、ニッケルの電鋳加工法
で5ミクロン以下の厚さに形成した金属薄板9に、絶縁
部材10として感光性樹脂を被覆した積層構造をなす。
金属薄板9は、吐出エネルギー発生素子22の伸縮をイ
ンク室5、8に効率良く伝えるために薄いほど好ましい
が、インク室5、8内のインク51がしみ出さない程度
の厚みになっている。On the other hand, the first substrate 1 covering the upper surface of the ink chamber forming substrate 3 is formed by a plurality of ink chambers 5,
8 each with one nozzle 2 opened, 0.1mm
Made of stainless steel. The elastic member 11 covering the lower surface of the ink chamber forming substrate 6 has a laminated structure in which a photosensitive resin is coated as an insulating member 10 on a thin metal plate 9 formed to a thickness of 5 μm or less by nickel electroforming. Eggplant
The thin metal plate 9 is preferably thinner in order to efficiently transmit the expansion and contraction of the ejection energy generating element 22 to the ink chambers 5 and 8, but has such a thickness that the ink 51 in the ink chambers 5 and 8 does not exude.
【0017】インク滴吐出動作は、図2において、印字
信号に応じて制御基板15からリードフレーム25、配
線パターン24を通じて吐出エネルギー発生素子22の
正電極41と負電極42とに電界を印加する。電界を印
加された吐出エネルギー発生素子22は長手方向(同図
上下方向)に収縮しようとする。この時、吐出エネルギ
ー発生素子22の下半分は、ヘッドフレーム14に保持
されている固定台21に固着されており、収縮変位でき
ない。一方、吐出エネルギー発生素子22の上半分は、
他の拘束を受けることなく収縮変位して、弾性部材11
を引張る。吐出エネルギー発生素子22に引張られた弾
性部材11の金属薄板9が下方へたわみ、その結果イン
ク室5、8の体積が膨張する。インク室5、8が膨張す
ると、リザーバ4、7からインク供給口3aを通じてイ
ンク51が流入する。次いで、吐出エネルギー発生素子
22の電界を解除すると、吐出エネルギー発生素子22
は元の長さに伸長してインク室5、8を圧縮する。この
圧力でノズル2からインク滴を吐出する。以上が、イン
ク滴の吐出動作である。In the ink droplet discharging operation, in FIG. 2, an electric field is applied to the positive electrode 41 and the negative electrode 42 of the discharging energy generating element 22 from the control board 15 through the lead frame 25 and the wiring pattern 24 in accordance with the print signal. The ejection energy generating element 22 to which the electric field is applied tends to contract in the longitudinal direction (vertical direction in the figure). At this time, the lower half of the ejection energy generating element 22 is fixed to the fixed base 21 held by the head frame 14 and cannot be contracted and displaced. On the other hand, the upper half of the ejection energy generating element 22
The elastic member 11 is contracted and displaced without receiving other constraints.
Pull. The metal sheet 9 of the elastic member 11 pulled by the ejection energy generating element 22 bends downward, and as a result, the volumes of the ink chambers 5 and 8 expand. When the ink chambers 5 and 8 expand, the ink 51 flows from the reservoirs 4 and 7 through the ink supply port 3a. Next, when the electric field of the discharge energy generating element 22 is released, the discharge energy generating element 22 is released.
Expands to the original length and compresses the ink chambers 5, 8. An ink droplet is ejected from the nozzle 2 at this pressure. The above is the ink droplet ejection operation.
【0018】この様に、インク室が高密度配列になるほ
ど、インク室壁の幅に対して、インク室の深さの割合が
大きくなる。これは、インク室壁の形成を困難にするば
かりでなく、剛性を確保することも困難にしている。し
かし、前記のように、インク室壁を二層以上で構成し、
かつインク室壁に段差を設けることによって、インク室
の形成が容易にできるようになり、しかも、組立による
位置ズレも吸収することができる。また、インク室壁の
剛性も確保することができるのである。As described above, as the density of the ink chambers increases, the ratio of the depth of the ink chamber to the width of the wall of the ink chamber increases. This not only makes it difficult to form the ink chamber walls, but also makes it difficult to ensure rigidity. However, as described above, the ink chamber wall is composed of two or more layers,
In addition, by providing a step on the wall of the ink chamber, it is possible to easily form the ink chamber, and it is possible to absorb a positional shift due to assembly. In addition, the rigidity of the ink chamber wall can be ensured.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上説明したように、二層以上で構成さ
れたインク室壁において、第一基板側のインク室壁幅と
第二基板側のインク室壁幅に段差を設けることによっ
て、次の様な効果がある。As described above, in the ink chamber wall composed of two or more layers, by providing a step between the width of the ink chamber wall on the first substrate side and the width of the ink chamber wall on the second substrate side, the following steps can be performed. There is an effect like
【0020】1.インク室壁同士の接合による位置ズレ
で発生するインク室壁の剛性低下を防止することができ
る。1. It is possible to prevent a decrease in rigidity of the ink chamber wall caused by a positional shift caused by joining of the ink chamber walls.
【0021】2.インク室壁の形状をより自由につくり
だすことができる。このため、吐出特性を安定させるイ
ンク室の形状や大きさを設定することができる。2. The shape of the ink chamber wall can be created more freely. Therefore, it is possible to set the shape and size of the ink chamber that stabilizes the ejection characteristics.
【0022】3.インク室の高密度配列が可能となる。3. High density arrangement of the ink chambers becomes possible.
【図1】本発明の1実施例の構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of one embodiment of the present invention.
【図2】同上実施例の部分断面図である。FIG. 2 is a partial sectional view of the embodiment.
【図3】同上実施例の部分断面図である。FIG. 3 is a partial sectional view of the embodiment.
【図4】同上実施例の部分段面図である。FIG. 4 is a partial step view of the embodiment.
【図5】本発明の他の実施例の部分断面図である。FIG. 5 is a partial cross-sectional view of another embodiment of the present invention.
【図6】従来例の問題を説明する部分断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view illustrating a problem of a conventional example.
【図7】従来例の問題を説明する部分断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view illustrating a problem of a conventional example.
【図8】従来例の問題を説明する部分断面図である。FIG. 8 is a partial cross-sectional view for explaining a problem of the conventional example.
1 第一基板 3、6 インク室形成基板 5、8 インク室 2 ノズル 4、7 リザーバ 9 金属薄板 10 絶縁部 11 弾性部材 14 ヘッドフレーム 21 固定板 22、101 吐出エネルギー発生素子 23 共通板 24 配線パターン 25 リードフレーム 31 インク供給管 32 インク接続口 33 インク連絡口 51 インク 102、103、104、105、106 インク室壁 110 第二基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st board | substrate 3, 6 Ink chamber formation board 5, 8 Ink chamber 2 Nozzle 4, 7 Reservoir 9 Metal thin plate 10 Insulation part 11 Elastic member 14 Head frame 21 Fixed plate 22, 101 Discharge energy generation element 23 Common plate 24 Wiring pattern 25 Lead frame 31 Ink supply pipe 32 Ink connection port 33 Ink connection port 51 Ink 102, 103, 104, 105, 106 Ink chamber wall 110 Second substrate
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−299854(JP,A) 特開 平5−50602(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/045 B41J 2/055 Continuation of front page (56) References JP-A-2-299854 (JP, A) JP-A-5-50602 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B41J 2 / 045 B41J 2/055
Claims (2)
し、第一基板に対向する吐出エネルギー発生素子側の第
二基板にインク室壁のもう一方を形成し、両者を接合し
たインクジェットヘッドにおいて、第一基板側に形成さ
れたインク室壁の幅と第二基板側に形成されたインク室
壁の幅を異ならせ、インク室壁に段差を設けたことを特
徴とするインクジェットヘッド。1. An ink jet apparatus comprising: one of ink chamber walls formed on a first substrate side; and another ink chamber wall formed on a second substrate on a side of an ejection energy generating element facing the first substrate, and the two are joined together. An ink jet head, wherein a width of an ink chamber wall formed on a first substrate side is made different from a width of an ink chamber wall formed on a second substrate side, and a step is provided on the ink chamber wall.
記第一基板側のインク室壁の幅より小さいことを特徴と
する請求項1記載のインクジェットヘッド。2. The ink jet head according to claim 1, wherein the width of the ink chamber wall on the second substrate side is smaller than the width of the ink chamber wall on the first substrate side.
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