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JP4665620B2 - Inkjet printer head and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP4665620B2
JP4665620B2 JP2005177111A JP2005177111A JP4665620B2 JP 4665620 B2 JP4665620 B2 JP 4665620B2 JP 2005177111 A JP2005177111 A JP 2005177111A JP 2005177111 A JP2005177111 A JP 2005177111A JP 4665620 B2 JP4665620 B2 JP 4665620B2
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

本発明は、インクジェットプリンタヘッドおよびその製造方法に関するものである。    The present invention relates to an inkjet printer head and a method for manufacturing the same.

従来、インクジェットプリンタヘッドにおいて特許文献1に記載されているように、複数個のノズルとこの各ノズルごとの圧力室及びこの圧力室に連通されると共にインクを供給するインクマニホールドを備えたキャビティプレートの背面に、ダイヤフラムとなる振動板(可撓膜)を介して、前記圧力室箇所に対応させて選択的に駆動させるための圧電素子等のエネルギー発生部を備えた圧電素子板を固着したインクジェットプリンタヘッドが知られている。    2. Description of the Related Art Conventionally, as described in Patent Document 1 in an inkjet printer head, a cavity plate having a plurality of nozzles, a pressure chamber for each nozzle, and an ink manifold that communicates with the pressure chamber and supplies ink is provided. An ink jet printer having a piezoelectric element plate having an energy generating portion such as a piezoelectric element for selectively driving corresponding to the pressure chamber portion via a diaphragm (flexible film) serving as a diaphragm on the back surface The head is known.

そして、前記圧電素子等のエネルギー発生部を駆動して振動させると、振動板を介して圧力室が選択的に加圧され、その圧力が対応するノズルに伝播されて、インクの吐出により印刷が実行される。
そのとき、前記圧力室に作用した圧力波はノズル孔へ向かう前進成分だけでなく、インクマニホールド方向に向かう後退成分がある。
その後退成分のため、いわゆるクロストークが発生するので、前記後退成分を吸収緩和するためにダンパー装置を備えている。
即ち、インクマニホールドと対向する位置に前記圧電素子板にダンパー室を凹み形成し、前記振動板(可撓膜)をインクマニホールドとダンパー室との間まで延長して、ダンパー室をその振動板(可撓膜)によりインクマニホールドに対して仕切っている。
そして、圧電素子板の板厚さの中途側面に、ダンパー室を大気に連通する通気孔(空気逃がし孔)を形成している。
When the energy generating unit such as the piezoelectric element is driven to vibrate, the pressure chamber is selectively pressurized through the diaphragm, the pressure is transmitted to the corresponding nozzle, and printing is performed by ejecting ink. Executed.
At this time, the pressure wave acting on the pressure chamber has not only a forward component toward the nozzle hole but also a backward component toward the ink manifold.
Since so-called crosstalk occurs due to the backward component, a damper device is provided to absorb and relax the backward component.
That is, a damper chamber is recessed in the piezoelectric element plate at a position facing the ink manifold, the vibration plate (flexible film) is extended between the ink manifold and the damper chamber, and the damper chamber is moved to the vibration plate ( The ink manifold is partitioned by a flexible film.
And the vent hole (air escape hole) which connects a damper chamber to air | atmosphere is formed in the middle side surface of the plate | board thickness of a piezoelectric element board.

また一方、特許文献2に開示されているインクジェットプリンタヘッドでは、図8に示すように、キャビティユニット100を複数枚の板材、即ち圧力室101aが設けられたベースプレート101と、インクマニホールド(マニホールド室)102aが設けられた2枚のマニホールドプレート102、該2枚のマニホールドプレート102と前記ベースプレート101との間に介挿するスペーサープレート103と、ノズル104aが設けられたノズルプレート104と、前記下側のマニホールドプレート102の下側に接しダンパー壁105aが形成されたダンパープレート105と、ダンパープレート105とノズルプレート104との間に介挿することでダンパー室105bを形成するカバープレート106とにより積層構成し、前記ベースプレート101の上面に圧電素子を有するアクチュエーター108を接合している。   On the other hand, in the ink jet printer head disclosed in Patent Document 2, as shown in FIG. 8, the cavity unit 100 includes a plurality of plate members, that is, a base plate 101 provided with pressure chambers 101a, and an ink manifold (manifold chamber). Two manifold plates 102 provided with 102a, a spacer plate 103 interposed between the two manifold plates 102 and the base plate 101, a nozzle plate 104 provided with a nozzle 104a, and the lower plate The damper plate 105 includes a damper plate 105 that is in contact with the lower side of the manifold plate 102 and has a damper wall 105a, and a cover plate 106 that is interposed between the damper plate 105 and the nozzle plate 104 to form a damper chamber 105b. The above An actuator 108 having a piezoelectric element is joined to the upper surface of the base plate 101.

そして、前記2枚のマニホールドプレート102は、その板厚に等しく貫通させたマニホールド室102aを形成し、前記ダンパープレート105には、前記マニホールド室102aとは反対側から凹部を形成して、マニホールド室側には、ダンパープレート105の板厚の一部を残してダンパー壁105aを形成している。
そしてカバープレート106とダンパープレート105を接着することによりダンパー室105bが形成されている。
The two manifold plates 102 form a manifold chamber 102a that penetrates equally to the plate thickness, and the damper plate 105 is formed with a recess from the opposite side to the manifold chamber 102a. On the side, a damper wall 105 a is formed leaving a part of the plate thickness of the damper plate 105.
A damper chamber 105 b is formed by bonding the cover plate 106 and the damper plate 105.

このように構成することにより、圧力室101aとマニホールド室102aを上下に重複するように配置できるので、ノズル列と直行する方向のヘッドの幅を小さくでき、かつ各プレートに圧力室101aやマニホールド室102aを容易に加工することができる。   With this configuration, the pressure chamber 101a and the manifold chamber 102a can be arranged so as to overlap vertically, so that the width of the head in the direction perpendicular to the nozzle row can be reduced, and the pressure chamber 101a and the manifold chamber can be provided on each plate. 102a can be processed easily.

特開平09−141856号公報Japanese Patent Laid-Open No. 09-141856 特開2004−25636号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-25636

特許文献1の構成では、圧力室とエネルギー発生部との間、ダンパー室とインクマニホールドとの間にわたって、薄い振動板(可撓膜)を介挿することを必要とする。
これらの製造工程においては、薄い振動板(可撓膜)は、その剛性が低い為、反ったり、歪んだりして、接着位置がずれやすく、取り扱いが難しい。
また、圧力室とインクマニホールドと圧電素子等のエネルギー発生部とダンパー室がそれぞれ平面状に並ぶので、ノズル列と直交する方向のヘッドの幅が大きくなる。
それに、1つのキャビティプレートに圧力室、インクマニホールド、ノズルへの連通孔等を三次元的に加工するのは非常に困難で、多くの工数を必要とする。
In the configuration of Patent Document 1, it is necessary to insert a thin diaphragm (flexible film) between the pressure chamber and the energy generation unit and between the damper chamber and the ink manifold.
In these manufacturing processes, thin diaphragms (flexible membranes) have low rigidity, so they are warped or distorted, and the bonding position is easily displaced, making them difficult to handle.
Further, since the pressure chambers, the ink manifolds, the energy generating portions such as the piezoelectric elements, and the damper chambers are arranged in a plane, the width of the head in the direction orthogonal to the nozzle rows is increased.
In addition, it is very difficult to three-dimensionally process a pressure chamber, an ink manifold, a communicating hole to a nozzle, and the like on one cavity plate, which requires a lot of man-hours.

特許文献2の構成では、インクジェットプリンタヘッドの小型化と共に、インクジェットプリンタヘッド全体の剛性を維持しながら、クロストークを防止することができる。
クロストークに対する有効な対策は、マニホールド室の容積を十分に確保することと、マニホールド室の部位のダンパー機能を向上させて、インク吐出時の圧力室に作用した圧力波の後退成分を吸収緩和させることであるが、インクジェットプリンタヘッドのノズルの集積度が高くなるに従い、1色のインクで使用するノズル数が増える反面、ヘッドの小型化により、マニホールド室の容積を十分に確保することが難しくなってきている。
このため、クロストークに対する対策として、更にダンパー機能の向上が求められている。
With the configuration of Patent Document 2, crosstalk can be prevented while reducing the size of the inkjet printer head and maintaining the rigidity of the entire inkjet printer head.
Effective measures against crosstalk are to secure a sufficient volume of the manifold chamber and improve the damper function of the manifold chamber portion to absorb and mitigate the backward component of the pressure wave acting on the pressure chamber during ink ejection. However, as the number of nozzles in an inkjet printer head increases, the number of nozzles used with one color of ink increases. On the other hand, due to the downsizing of the head, it is difficult to secure a sufficient volume of the manifold chamber. It is coming.
For this reason, further improvement of the damper function is required as a countermeasure against crosstalk.

しかしながら、ダンパー効果を向上させるために、単純にダンパー壁を形成する板材の剛性を低くするだけでは、必要なダンパー効果を得るには限界がある。
つまり、1枚の薄いフィルムや金属膜で、ダンパー壁を形成する板材を作成したとしても、板材の剛性が低いためコシが無く、製造工程においては、取り扱い性が悪く、また接着位置から歪んだりして組立てしにくく、ひいてはダンパー室の容積が変化してインク噴射特性が変わったり、低下したりする問題がある。
逆に組立性の良い板材を選択すると、剛性が高くなってしまい、必要なダンパー効果が得られない。
However, in order to improve the damper effect, simply reducing the rigidity of the plate material forming the damper wall has a limit in obtaining the necessary damper effect.
In other words, even if a plate material that forms the damper wall is made of a single thin film or metal film, the rigidity of the plate material is low, so there is no stiffness, and in the manufacturing process, handling is poor and distortion from the bonding position may occur. As a result, it is difficult to assemble, and as a result, the volume of the damper chamber changes, causing a problem that ink ejection characteristics change or deteriorate.
On the other hand, if a plate material with good assemblability is selected, the rigidity becomes high and the necessary damper effect cannot be obtained.

本発明は、上述した問題点を解消するものであり、ダンパー効果を損ねることなく、インクジェットプリンタヘッドの積層・接着時の組立性の良いインクジェットプリンタヘッドとその製造方法を提供することを課題とするものである。   SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide an ink jet printer head having good assemblability when the ink jet printer heads are laminated and bonded without impairing the damper effect and a method for manufacturing the same. Is.

この目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、複数個のノズルと、その各々のノズルごとの圧力室を有するキャビティユニットと、前記各圧力室内のインクに圧力を加えて前記ノズルからインクを吐出させるアクチュエーターとからなるインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記キャビティユニットは、前記圧力室が穿設されたベースプレートと、インク供給源から供給されたインクを該圧力室に導入するマニホールド室が穿設されたマニホールドプレートと、該マニホールド室に対面する部位にダンパー壁を有するダンパープレートとを積層して構成され、該ダンパープレートは、前記マニホールドプレートの上方または下方に接して挿入され、前記マニホールド室に対面する部位に隔壁を隔てて隣接した複数の凹部が形成された板材と、前記マニホールド室と前記凹部とを仕切る可撓性のダンパー壁を構成する薄膜材からなり、前記マニホールド室は、前記複数個のノズルの配列方向に沿って延びる形状を有し、前記凹部は、前記隔壁が前記マニホールド室の長手方向に対して交差する方向に延びることで前記マニホールド室の長手方向に複数個配列され、さらに前記薄膜材と前記ノズルプレートとで覆われて積層されることで、前記マニホールド室の長手方向に複数のダンパー室を形成することを特徴とする。 In order to achieve this object, according to the first aspect of the present invention, a plurality of nozzles, a cavity unit having a pressure chamber for each of the nozzles, and pressure applied to ink in each of the pressure chambers, the nozzles are provided. In the ink jet printer head comprising an actuator for ejecting ink from the cavity unit, the cavity unit is provided with a base plate in which the pressure chamber is formed, and a manifold chamber for introducing ink supplied from an ink supply source into the pressure chamber. And a damper plate having a damper wall at a portion facing the manifold chamber. The damper plate is inserted in contact with the upper or lower side of the manifold plate and is inserted into the manifold chamber. A plurality of concavities adjacent to each other with a partition wall formed at the facing part And plate members, Ri Do a thin film material constituting the flexible damper wall for partitioning said manifold chamber and the recess, wherein the manifold chamber has a shape extending along the arrangement direction of the plurality of nozzles A plurality of the recesses are arranged in the longitudinal direction of the manifold chamber by extending the partition wall in a direction intersecting the longitudinal direction of the manifold chamber, and are further covered and laminated by the thin film material and the nozzle plate. by being characterized that you form a plurality of damper chambers in the longitudinal direction of the manifold chamber.

請求項2に記載の発明によると、前記凹部は、その全ての凹部平面積の総和が、前記マニホールド室の平面積に対して70%以上、95%以下の範囲を占めて形成されていることを特徴とする。   According to the invention described in claim 2, the recess is formed such that the sum of all the recess flat areas occupies a range of 70% to 95% with respect to the plane area of the manifold chamber. It is characterized by.

また、請求項3〜4に記載の発明によると、前記凹部は、その平面視形状が略円形もしくは略多角形であり、その直交する2つの内法のうち、少なくとも1つが500μm以上であることを特徴とする。   Moreover, according to invention of Claims 3-4, the said planar view shape of the said recessed part is a substantially circular shape or a substantially polygonal shape, At least 1 is 500 micrometers or more among the two internal methods orthogonal to it. It is characterized by.

請求項に記載の発明によると、前記薄膜材は、樹脂材料または金属材料からなり、樹脂材料の場合、厚みが30μm以下、金属材料の場合、厚みが15μm以下であることを特徴とする。 According to the inventions described in claims 5 to 6 , the thin film material is made of a resin material or a metal material, and in the case of a resin material, the thickness is 30 μm or less, and in the case of a metal material, the thickness is 15 μm or less. To do.

請求項7〜8に記載の発明によると、前記ダンパープレートは、その厚みが25〜100μm以下であり、前記板材の前記マニホールドプレート側の面全体に渡って、前記薄膜材が形成されていることを特徴とする。   According to invention of Claim 7-8, the thickness of the said damper plate is 25-100 micrometers or less, and the said thin film material is formed over the whole surface by the side of the said manifold plate of the said board | plate material. It is characterized by.

請求項に記載の発明によると、複数個のノズルと、その各々のノズルごとの圧力室を有するキャビティユニットと、前記各圧力室内のインクに圧力を加えて前記ノズルからインクを吐出させるアクチュエーターとからなるインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記ダンパープレートは、板材とその一方の面に形成された薄膜材とから構成し、前記板材の前記マニホールド室を対向する位置に、前記薄膜材をのこして凹部を形成し、前記マニホールド室に前記凹部が前記薄膜材を介して対向するように前記マニホールドプレートと前記ダンパープレートとを積層する製造方法であることを特徴とする。 According to the ninth aspect of the present invention, a plurality of nozzles, a cavity unit having a pressure chamber for each nozzle, and an actuator that applies pressure to the ink in each of the pressure chambers and ejects the ink from the nozzles. In the method of manufacturing an inkjet printer head, the damper plate is composed of a plate material and a thin film material formed on one surface thereof, and the thin film material is applied to the plate material at a position facing the manifold chamber. The manufacturing method is characterized in that a recess is formed, and the manifold plate and the damper plate are laminated so that the recess faces the manifold chamber via the thin film material.

請求項1に記載の発明によると、前記凹部は、前記薄膜材を加工することのないエッチング処理液で前記板材にエッチング加工する製造方法であることを特徴とする。 According to the invention of claim 1 0, wherein the recess is characterized by with no etching solution of processing the said thin film material is a manufacturing method of etching in the plate.

請求項1に記載の発明によれば、マニホールド室の上方または下方に接して介挿されるダンパープレートが、マニホールド室に対面する部位に隔壁を隔てて隣接した複数の凹部が形成された板材と、マニホールド室と凹部とを仕切る可撓性のダンパー壁を構成する薄膜材とが接合されて構成されることにより、薄膜材の剛性を低くしても、隔壁によってその形状を維持し、十分なダンパー効果を達成することができる。
また、隔壁がダンパープレートの骨組みとして、ダンパープレートの剛性を確保することができるので、インクジェットプリンタヘッドの積層・接着時にダンパープレートが反れたり、折れ曲がったり、接着位置がずれたりすることを防止でき、製造工程時の組立効率も向上できる。
また、その凹部がマニホールド室の長手方向に複数個配列され、隔壁はマニホールド室の長手方向に対して交差する方向に延びることにより、ダンパープレート板材は格子状となり、板材と薄膜材とを接合したときに、ダンパー効果を損なわず、板材はダンパープレートの骨組みとして製造工程での取り扱い性の良い剛性を得ることができる。
According to the first aspect of the present invention, the damper plate inserted in contact with the upper or lower portion of the manifold chamber has a plate material in which a plurality of concave portions adjacent to each other with a partition wall formed at a portion facing the manifold chamber; Even if the rigidity of the thin film material is lowered, the shape of the thin film material is maintained by the partition walls by joining the thin film material that constitutes the flexible damper wall that partitions the manifold chamber and the recess. The effect can be achieved.
In addition, since the partition wall is a framework of the damper plate and the rigidity of the damper plate can be secured, it is possible to prevent the damper plate from warping, bending, or shifting the bonding position when laminating and bonding the inkjet printer head, Assembly efficiency during the manufacturing process can also be improved.
In addition, a plurality of the recesses are arranged in the longitudinal direction of the manifold chamber, and the partition wall extends in a direction intersecting the longitudinal direction of the manifold chamber, so that the damper plate plate material has a lattice shape, and the plate material and the thin film material are joined. Sometimes, the damper effect is not impaired, and the plate material can obtain rigidity with good handleability in the manufacturing process as a framework of the damper plate.

請求項2記載の発明によれば、凹部全ての平面積の総和が、マニホールド室の平面積に対して70%以上、95%以下の範囲を占めて形成されていることより、マニホールド室内に作用するインク吐出時の圧力がダンパー壁に作用するとき、ダンパー壁がマニホールド室の平面視形状のほとんどを占め、その全体において弾性的に撓み得るためダンパー効果を発揮させることができる。   According to the second aspect of the present invention, since the total sum of the flat areas of all the recesses occupies a range of 70% or more and 95% or less with respect to the flat area of the manifold chamber, it acts in the manifold chamber. When the ink discharge pressure acts on the damper wall, the damper wall occupies most of the shape of the manifold chamber in plan view and can be elastically bent as a whole so that the damper effect can be exhibited.

請求項3に記載の発明によれば、凹部の平面視形状が略円形もしくは略多角形であることにより、凹部をマニホールド室全体にわたって偏りがないように組み合わせて連続的に配列することで、板材が均等な格子構造を形成でき、ダンパー効果を維持しながら、ダンパープレートの剛性を確保するのに十分な隔壁を形成することができる。   According to the third aspect of the present invention, when the shape of the recess in plan view is substantially circular or substantially polygonal, the recesses are continuously arranged in combination so that there is no bias over the entire manifold chamber. Can form a uniform lattice structure, and a partition wall sufficient to ensure the rigidity of the damper plate while maintaining the damper effect.

請求項4に記載の発明によれば、その凹部の平面視形状において、直交する2つの内法のうち少なくとも一方が500μm以上であることにより、薄膜材の可動部分の長さを、ダンパー効果を発揮させうるだけ十分に確保しながら製造工程での取り扱い性の良いダンパープレート全体の剛性を確保することができる。   According to the invention described in claim 4, in the shape of the recess in plan view, at least one of the two orthogonal inner methods is 500 μm or more, so that the length of the movable part of the thin film material is reduced with the damper effect. The rigidity of the entire damper plate, which is easy to handle in the manufacturing process, can be ensured while ensuring enough to be exhibited.

請求項およびに記載の発明によれば、薄膜材が樹脂材料または金属材料からなり、樹脂材料の場合は、厚みが30μm以下、金属材料の場合は、厚みが15μm以下であることで、薄膜材がダンパー壁としてダンパー効果を発揮させることができる。 According to the inventions of claims 5 and 6 , the thin film material is made of a resin material or a metal material. In the case of a resin material, the thickness is 30 μm or less, and in the case of a metal material, the thickness is 15 μm or less. The thin film material can exhibit a damper effect as a damper wall.

請求項に記載の発明によれば、薄膜材と板材を貼り付けて構成されるダンパープレートの厚みが25〜100μm以下であることにより、ダンパー効果を十分に兼ね備えていて、そして必要最低限の剛性を確保できるダンパープレートことができるため、インクジェットプリンタヘッドの積層・接着時にダンパープレートが反れたり、折れ曲がったり、接着位置がずれたりすることを防止でき、製造工程時の組立効率も向上できる。 According to the seventh aspect of the present invention, the thickness of the damper plate formed by adhering the thin film material and the plate material is 25 to 100 μm or less, so that the damper effect is sufficiently combined and the necessary minimum Since a damper plate that can ensure rigidity can be obtained, it is possible to prevent the damper plate from being warped, bent, or displaced from being bonded when the inkjet printer head is stacked and bonded, and the assembly efficiency during the manufacturing process can be improved.

請求項記載の発明によれば、ダンパープレートが、ダンパープレートを構成する板材のマニホールドプレート側の面全体に渡って、薄膜材が形成されていることにより、ダンパープレートとして、薄膜材と板材をあらかじめ貼り付けて一体に構成されているクラッド材を用いることが可能なため、材料の剛性が確保でき、製造工程時の取り扱い性がよく組立効率が上がる。 According to the eighth aspect of the present invention, the damper plate has the thin film material formed over the entire surface of the plate material constituting the damper plate on the manifold plate side. Since it is possible to use a clad material that is preliminarily attached and integrated, the rigidity of the material can be secured, the handling property during the manufacturing process is good, and the assembly efficiency is increased.

請求項および1に記載の発明のインクジェットプリンタヘッドの製造方法では、板材の一方の面に薄膜材を形成し、その薄膜材を残して凹部を形成するので、製造工程における取り扱い性がよい。
また、薄膜材を加工することのないエッチング処理液で板材にエッチング加工して凹部を形成するので、深さ方向に精度良く凹部を形成することができ、ダンパー室容積を安定して形成できるため、ダンパー効果を安定して確保でき、吐出特性が変わったり、低下したりすることを防止できる。
In the manufacturing method of the ink jet printer head of the invention described in claim 9 and 1 0, a thin film material is formed on one surface of the plate material, so to form a recess to leave the thin film material, good handling properties in the production process .
In addition, since the recess is formed by etching the plate material with an etching treatment solution that does not process the thin film material, the recess can be formed with high accuracy in the depth direction, and the damper chamber volume can be stably formed. The damper effect can be secured stably, and the discharge characteristics can be prevented from changing or decreasing.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1〜4は本発明の圧電式のインクジェットプリンタヘッドを示す。
図1のように、キャビティユニット20に対して接合されるプレート型の圧電アクチュエータ30の上面には、外部機器との接続のために、フレキシブルフラットケーブル40が重ね接合されているものであり、キャビティユニット20の下面側に開口されたノズル15から下向きにインクが吐出するものとする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4 show a piezoelectric ink jet printer head of the present invention.
As shown in FIG. 1, a flexible flat cable 40 is overlapped and bonded to the upper surface of a plate-type piezoelectric actuator 30 bonded to the cavity unit 20 for connection to an external device. It is assumed that ink is ejected downward from the nozzle 15 opened on the lower surface side of the unit 20.

圧電アクチュエータ30は、特開平4-341853号公報等に開示された公知のものと同様に、複数枚の圧電シート31を積層した構造で、1枚の厚さが30μm程度の各圧電シートのうち下から偶数段目の圧電シート31bの上面(広幅面)には、前記キャビティユニット20における各圧力室16に対応した箇所ごとに細幅の個別電極33が長辺方向に沿って列状に形成されている。
下から奇数段目の圧電シート31aの上面(広幅面)には、複数個の圧力室16に対して共通のコモン電極32が形成されている。
(図4参照) そして、このような構成のプレート型の圧電アクチュエータ30における下面(圧力室16と対面する広幅面)全体に、接着剤としてのインク非浸透性の合成樹脂材からなる接着材シート(図示せず)を予め貼着し、次いで、前記キャビティユニット20に対して、圧電アクチュエータ30が、その各個別電極を前記キャビティユニット20における各圧力室16の各々に対応させて接着・固定される。
また、この圧電アクチュエータ30における上側の表面には、前記各電極に接続される配線パターンを有する前記フレキシブルフラットケーブル40が固定される。
The piezoelectric actuator 30 has a structure in which a plurality of piezoelectric sheets 31 are stacked in the same manner as the known one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-341835, etc., and each piezoelectric sheet has a thickness of about 30 μm. On the upper surface (wide surface) of the even-numbered piezoelectric sheet 31b from the bottom, narrow individual electrodes 33 are formed in a row along the long side direction at locations corresponding to the pressure chambers 16 in the cavity unit 20. Has been.
A common electrode 32 common to the plurality of pressure chambers 16 is formed on the upper surface (wide surface) of the odd-numbered piezoelectric sheet 31a from the bottom.
(See FIG. 4) An adhesive sheet made of a non-ink-permeable synthetic resin material as an adhesive on the entire lower surface (the wide surface facing the pressure chamber 16) of the plate-type piezoelectric actuator 30 having such a configuration. (Not shown) is pasted in advance, and then the piezoelectric actuator 30 is bonded and fixed to the cavity unit 20 so that each individual electrode thereof corresponds to each pressure chamber 16 in the cavity unit 20. The
The flexible flat cable 40 having a wiring pattern connected to each electrode is fixed to the upper surface of the piezoelectric actuator 30.

キャビティユニット20は、図2〜4に示すように構成されている。
前記キャビティユニット20は、図2に示すように、ノズルプレート10、ダンパープレート11、2枚のマニホールドプレート12、スペーサープレート13、ベースプレート14の合計6枚の薄い板材をそれぞれ接着剤にて重ね接合した構造となっている。
実施形態では、各プレート10〜14は25〜150μm程度の厚さを有し、ノズルプレート10およびダンパープレート11を除く各プレート12〜14は42%ニッケル合金鋼板製である。
ダンパープレート11については、後述する。
ノズルプレート10は、ポリイミド等の樹脂製で、微小径(実施形態では25μm程度)のインク噴射用のノズル15が微小間隔で多数個穿設されている。
このノズル15は、当該ノズルプレート10における長辺方向に沿って、千鳥配列状で2列に配列されている。
The cavity unit 20 is configured as shown in FIGS.
As shown in FIG. 2, the cavity unit 20 has a total of six thin plate members of a nozzle plate 10, a damper plate 11, two manifold plates 12, a spacer plate 13, and a base plate 14. It has a structure.
In the embodiment, each of the plates 10 to 14 has a thickness of about 25 to 150 μm, and each of the plates 12 to 14 excluding the nozzle plate 10 and the damper plate 11 is made of 42% nickel alloy steel plate.
The damper plate 11 will be described later.
The nozzle plate 10 is made of a resin such as polyimide, and a plurality of nozzles 15 for ink ejection having a minute diameter (in the embodiment, about 25 μm) are formed at minute intervals.
The nozzles 15 are arranged in two rows in a staggered arrangement along the long side direction of the nozzle plate 10.

また、前記ベースプレート14は、図2〜4のように複数の圧力室16がベースプレート14の長辺方向に沿って、千鳥配列状で2列に配列されている。
実施形態では、前記各圧力室16は、平面視細長形状に形成され、その長手方向がベースプレート14の短辺方向に沿うようにして穿設されている。
The base plate 14 has a plurality of pressure chambers 16 arranged in two rows in a staggered manner along the long side direction of the base plate 14 as shown in FIGS.
In the embodiment, each of the pressure chambers 16 is formed in an elongated shape in plan view, and is drilled so that the longitudinal direction thereof is along the short side direction of the base plate 14.

各圧力室16における一端部16aは、スペーサプレート13、2枚のマニホールドプレート12、ダンパープレート11に穿設されている微小径の連通孔17を介して、ノズルプレート10における前記各ノズル15に連通している。   One end portion 16 a in each pressure chamber 16 communicates with each nozzle 15 in the nozzle plate 10 through a spacer plate 13, two manifold plates 12, and a small-diameter communication hole 17 formed in the damper plate 11. is doing.

ベースプレート14の下面に隣接するスペーサープレート13には、各圧力室16の他端部16bを後述するマニホールド室12aに連通させる連通孔18が穿設されている。   The spacer plate 13 adjacent to the lower surface of the base plate 14 is provided with a communication hole 18 for communicating the other end 16b of each pressure chamber 16 with a manifold chamber 12a described later.

圧力室16の他端16bは、インクの吐出時に圧力室16から後述するマニホールド室12aへ作用する圧力波の戻り成分に対して流路抵抗となるように断面積を小さくして形成されている。   The other end 16b of the pressure chamber 16 is formed with a small cross-sectional area so as to provide a flow path resistance with respect to a return component of a pressure wave that acts on the manifold chamber 12a described later from the pressure chamber 16 during ink ejection. .

2枚のマニホールドプレート12には、その長辺方向に沿って長い2つのマニホールド室12aが前記ノズル15の各列に沿って延びるように板厚を貫通して形成されている。
すなわち、図4に示すように、2枚のマニホールドプレート12を積層し、かつその上面をスペーサープレート13で覆い、下面をダンパープレート11にて覆うことにより、合計2つのマニホールド室12aが密閉状に形成される。
各マニホールド室12aは、各プレートの積層方向から平面視したときに、図4のように前記圧力室16の一部と重なって圧力室16の列方向(ノズル15の列方向)に沿って長く延びている。
The two manifold plates 12 are formed with two manifold chambers 12a extending through the plate thickness so as to extend along each row of the nozzles 15 along the long side direction.
That is, as shown in FIG. 4, two manifold plates 12 are stacked, and the upper surface is covered with the spacer plate 13 and the lower surface is covered with the damper plate 11, so that a total of two manifold chambers 12a are sealed. It is formed.
Each manifold chamber 12a overlaps with a part of the pressure chamber 16 as shown in FIG. 4 and is elongated along the row direction of the pressure chambers 16 (row direction of the nozzles 15) when viewed in plan from the stacking direction of the plates. It extends.

各マニホールド室12aの一端部は、ベースプレート14およびスペーサプレート13に穿設されたインク供給口19を介してインク供給源に連通している。   One end of each manifold chamber 12 a communicates with an ink supply source through an ink supply port 19 formed in the base plate 14 and the spacer plate 13.

インク供給口19からノズル15に至るインク流通路では、インクは、インク供給口19からインク供給チャンネルとしてのマニホールド室12aに供給された後、スペーサプレート13の連通孔18を経由して各圧力室16に分配供給される。
そして、圧電アクチュエータ30の駆動により、インクは各圧力室16内から前記連通孔17を通って、その圧力室16に対応するノズル15に至るという構成になっている。
In the ink flow path from the ink supply port 19 to the nozzle 15, the ink is supplied from the ink supply port 19 to the manifold chamber 12 a serving as an ink supply channel, and then each pressure chamber passes through the communication hole 18 of the spacer plate 13. 16 is distributed and supplied.
The piezoelectric actuator 30 is driven so that the ink passes from the inside of each pressure chamber 16 through the communication hole 17 to the nozzle 15 corresponding to the pressure chamber 16.

ダンパープレート11は、2枚のマニホールドプレート12の下側のプレートの下面に隣接されていて、板材11aと薄膜材11bが接着されることで構成されている。
ダンパープレート11が、ダンパー効果を損なわず、積層・接着時の取り扱いやすくするに必要な剛性を確保するため、板材11aには、マニホールド室12aに対面する部位に隔壁21を隔てて隣接した複数の凹部21aがエッチング等で板厚方向に貫通して形成されている。
薄膜材11bは、板材11aのマニホールドプレート12側の面全体のわたって形成されていて、凹部21aと対応する位置においてマニホールド室12aと凹部21aとを仕切る可撓性のダンパー壁21bを構成することができる。
つまり、板材11aに形成された凹部21aは、その上側を薄膜材11bで、下側をノズルプレート10で覆って接着されていることにより密閉されダンパー室を形成する構造となっている。
The damper plate 11 is adjacent to the lower surface of the lower plate of the two manifold plates 12, and is configured by bonding a plate material 11a and a thin film material 11b.
In order to ensure the rigidity necessary for the damper plate 11 to be easy to handle during lamination and bonding without impairing the damper effect, the plate material 11a has a plurality of adjacent portions separated by a partition wall 21 at a portion facing the manifold chamber 12a. The recess 21a is formed so as to penetrate in the thickness direction by etching or the like.
The thin film material 11b is formed over the entire surface of the plate material 11a on the manifold plate 12 side, and constitutes a flexible damper wall 21b that partitions the manifold chamber 12a and the recess 21a at a position corresponding to the recess 21a. Can do.
That is, the recess 21a formed in the plate 11a has a structure in which the upper side is covered with the thin film material 11b and the lower side is covered with the nozzle plate 10 so as to be sealed to form a damper chamber.

凹部21aは、インク吐出時の圧力がダンパー壁に作用するとき、必要なダンパー効果を発揮するため、その全ての凹部平面積の総和が、マニホールド室12aの平面積に対して70%以上、95%以下の範囲になるよう形成されている。
凹部21aの形状については、図2ではその平面視形状が正方形であるが、これに限らず、円形、楕円、四角形、六角形、八角形など、略円形、略多角形を組み合わせて配置する。
詳しくは後述する。
(図5、6参照) 本実施例では、板材11bは、42%ニッケル合金鋼を用いたが、他にステンレス鋼などを用いることができる。
また、薄膜材11bはポリイミドを用い、その厚みは30μm以下のものを使用したが、薄膜材11bは、厚さが薄く、低剛性の材料であれば樹脂材料に限らず、例えば、42%ニッケル合金鋼などの金属製の薄板を用いても良い。
金属材料を使用する場合は、その厚みは15μm以下のものを使用する。
さらに、ダンパープレート11は、その厚みは25〜100μmである。
また、本実施例では板材11aに薄膜材11bを貼り付けることで構成されているが、あらかじめ樹脂の薄膜材11bと板材11aが貼りあわされ、一体に形成されている2層のクラッド材を使用することも可能である。
Since the concave portion 21a exhibits a necessary damper effect when the pressure at the time of ink discharge acts on the damper wall, the sum total of all the concave flat areas is 70% or more, 95 with respect to the flat area of the manifold chamber 12a. % Or less.
The shape of the recess 21a is square in FIG. 2, but the shape is not limited to this, and the recesses 21a are arranged in a combination of substantially circles and polygons such as circles, ellipses, rectangles, hexagons, and octagons.
Details will be described later.
(See FIGS. 5 and 6) In the present embodiment, the plate material 11b is made of 42% nickel alloy steel, but stainless steel or the like can be used.
The thin film material 11b is made of polyimide and has a thickness of 30 μm or less. However, the thin film material 11b is not limited to a resin material as long as it is thin and low in rigidity. For example, 42% nickel A thin metal plate such as alloy steel may be used.
When a metal material is used, a thickness of 15 μm or less is used.
Furthermore, the thickness of the damper plate 11 is 25 to 100 μm.
In this embodiment, the thin film material 11b is bonded to the plate material 11a. However, the resin thin film material 11b and the plate material 11a are bonded in advance, and a two-layer clad material formed integrally is used. It is also possible to do.

そして、凹部21aは、薄膜材11bの可動部分の長さを確保するために、図5および6に示すように、その平面視形状において直交する2つの内法23a、23bのうち、少なくとも短い方23aを500μm以上とする。
内法23aまたは23bが500μm以下だと、薄膜材11bの可動部分の長さが小さくなってしまうため、十分に圧力波の後退成分を吸収緩和できず、ダンパー効果を十分に得ることができない。
The recess 21a has at least the shorter one of the two inner methods 23a and 23b orthogonal to each other in plan view as shown in FIGS. 5 and 6 in order to secure the length of the movable part of the thin film material 11b. 23a is 500 μm or more.
If the inner method 23a or 23b is 500 μm or less, the length of the movable part of the thin film material 11b becomes small, so that the retreat component of the pressure wave cannot be sufficiently absorbed and the damper effect cannot be sufficiently obtained.

また、凹部21aは、図5、6に示すように、凹部21aを隔てる隔壁21が、マニホールド室12aの長手方向(A方向)に対して交差する方向に長く形成されて、その長手方向に間隔をおいて複数個配置されている。
つまり、凹部21aはマニホールド室12aの長手方向に複数個配列されている。
また、必要に応じて凹部21aは、マニホールド室12aの長手方向に対して交差する方向に隔壁22を隔てて2列形成される。
つまり、隔壁22は、マニホールド室12aの長手方向に対して延びている。
これは、凹部21aが大きく形成された場合、薄膜材11bの可動部分の長さを確保することができるが、更にダンパー効果を得るために、薄膜材11bの剛性を低くすると、薄膜材のコシがなくなり、マニホールド室12aとダンパー室の容積が変化してしまい、インクの吐出特性に影響する。
また、ダンパープレート11全体の剛性も低くなり、取り扱い性が悪くなる。
このため、隔壁21,22を形成することで、隔壁21、22が、ダンパープレート11全体の剛性を高くする方向に働き、また、薄膜材11bの剛性が低くても、十分な可動部分の長さを確保して薄膜材の形状を維持することができる。
その結果、薄膜材11bは良好なダンパー効果を発揮する。
なお、隔壁21,22は、図5、図6に示すように、凹部21aの形状次第で、凹部21a間を屈曲してマニホールド室12aの長手方向および幅方向に延びることになるが、上記作用効果は同等である。
In addition, as shown in FIGS. 5 and 6, the recess 21a is formed so that the partition wall 21 separating the recess 21a is long in a direction intersecting the longitudinal direction (A direction) of the manifold chamber 12a. A plurality of them are arranged.
That is, a plurality of the recesses 21a are arranged in the longitudinal direction of the manifold chamber 12a.
If necessary, the recesses 21a are formed in two rows across the partition wall 22 in a direction intersecting the longitudinal direction of the manifold chamber 12a.
That is, the partition wall 22 extends in the longitudinal direction of the manifold chamber 12a.
This is because the length of the movable portion of the thin film material 11b can be secured when the concave portion 21a is formed large. However, if the rigidity of the thin film material 11b is lowered in order to obtain a damper effect, the stiffness of the thin film material can be reduced. The volume of the manifold chamber 12a and the damper chamber changes, affecting the ink ejection characteristics.
Moreover, the rigidity of the damper plate 11 as a whole is lowered, and the handleability is deteriorated.
For this reason, by forming the partition walls 21 and 22, the partition walls 21 and 22 work in a direction to increase the rigidity of the damper plate 11 as a whole, and even if the rigidity of the thin film material 11b is low, the length of the movable part is sufficient. The shape of the thin film material can be maintained while ensuring the thickness.
As a result, the thin film material 11b exhibits a good damper effect.
5 and 6, depending on the shape of the recess 21a, the partition walls 21 and 22 bend between the recesses 21a and extend in the longitudinal direction and the width direction of the manifold chamber 12a. The effect is equivalent.

図5、図6を用い、凹部21aについて詳しく説明をする。
図5a〜fは、凹部21aをその平面視形状においてそれぞれ、正方形、正六角形、正円、長方形、横長六角形、楕円形として、マニホールド室12aの幅1〜2mm内に上記寸法の凹部21aを、マニホールド室12aの長手方向(A方向)に対して交差する方向に2列配置している。
正方形および長方形の場合、マニホールド室12aのほぼ両端を除く中間の直線部分に対応する各凹部21aを全て同じ平面視形状で連続的に整列でき、均等な格子構造を形成させることができる。
しかし、凹部21aの平面視形状が、六角形や円形、楕円形の場合、マニホールド室12aの幅方向(長手方向と直交する方向)に凹部21aを同じ個数配列しようとすると、隔壁21部分の面積に大小が存在してしまい、ダンパープレート11の凹部形成部位はマニホールド室12aの長手方向にわたって均等な剛性とならない。
このダンパープレート11の不均等な剛性は、キャビティプレートの全長にわたる不均等な剛性となり、インクの吐出時に各圧力室16の吐出特性に影響を与える。
The recess 21a will be described in detail with reference to FIGS.
5a to 5f show that the concave portion 21a has a square shape, a regular hexagonal shape, a regular circle shape, a rectangular shape, a laterally long hexagonal shape, and an elliptical shape in the plan view, and the concave portion 21a having the above dimensions within the width of 1 to 2 mm of the manifold chamber 12a. Two rows are arranged in a direction intersecting the longitudinal direction (A direction) of the manifold chamber 12a.
In the case of a square and a rectangle, all the concave portions 21a corresponding to the intermediate straight portions excluding almost both ends of the manifold chamber 12a can be continuously aligned in the same plan view shape, and an even lattice structure can be formed.
However, when the shape of the concave portion 21a in plan view is hexagonal, circular, or elliptical, if the same number of the concave portions 21a are arranged in the width direction (direction perpendicular to the longitudinal direction) of the manifold chamber 12a, the area of the partition wall 21 portion is increased. Therefore, the recess forming portion of the damper plate 11 does not have uniform rigidity over the longitudinal direction of the manifold chamber 12a.
The uneven rigidity of the damper plate 11 becomes uneven rigidity over the entire length of the cavity plate, and affects the discharge characteristics of each pressure chamber 16 when ink is discharged.

このため、六角形や円形、楕円形の凹部21aの場合、マニホールド室12aの長手方向に隣接する各凹部を、マニホールド室12aの幅方向にずらせ、さらに、凹部21a,21a間の隔壁21部分の面積が広くなる部分に、凹部21aよりも小さい略円形もしくは略多角形の凹部24を配置する。
これにより、隔壁21の各部の幅をできるだけ均等にするとともに、ダンパープレート11の凹部形成部位を、マニホールド室12aの長手方向にわたってほぼ均等な剛性とする。
また、マニホールド室12aの曲線で構成される両端部分においては、本来の凹部21aの形状にかかわらず、それよりも変形した凹部を形成することで、上記と同様にダンパープレート11を、マニホールド室12aの全長にわたってほぼ均等な剛性とすることができる。
なお、凹部24は、その平面視形状が凹部21aよりも小さいため、その上面に貼られている薄膜材11bによるダンパー効果は多少小さくなる。
For this reason, in the case of the hexagonal, circular, or elliptical concave portion 21a, the concave portions adjacent to each other in the longitudinal direction of the manifold chamber 12a are shifted in the width direction of the manifold chamber 12a. A substantially circular or substantially polygonal recessed portion 24 smaller than the recessed portion 21a is disposed in a portion where the area is increased.
As a result, the widths of the respective portions of the partition wall 21 are made as uniform as possible, and the recess forming portion of the damper plate 11 is made substantially uniform in the longitudinal direction of the manifold chamber 12a.
In addition, at both end portions constituted by the curve of the manifold chamber 12a, a concave portion deformed more than that is formed regardless of the original shape of the concave portion 21a, so that the damper plate 11 is connected to the manifold chamber 12a in the same manner as described above. The rigidity can be made substantially uniform over the entire length.
In addition, since the planar view shape of the recessed part 24 is smaller than the recessed part 21a, the damper effect by the thin film material 11b stuck on the upper surface becomes somewhat small.

図6a〜dは、平面視長方形、六角形、楕円形の凹部21aを、その一方の長さをマニホールド室12aの幅とほぼ一致させて、マニホールド室12aの長手方向(図6では矢印A方向)に複数配置している。
この場合、マニホールド室12aの幅は1〜2mmで、凹部21aの平面視形状の直交する2つの内法23a、23bも、少なくとも短い方が500μm以上とする。
図5の場合と同様に、隔壁21の幅をほぼ均等にするため、凹部21a、21a間に小さい凹部24を形成する。
6a to 6d show a rectangular shape, a hexagonal shape, and an elliptical shape of the concave portion 21a in plan view, with one of the lengths substantially matching the width of the manifold chamber 12a, and the longitudinal direction of the manifold chamber 12a (in the direction of arrow A in FIG. 6). ).
In this case, the width of the manifold chamber 12a is 1 to 2 mm, and the two inner methods 23a and 23b orthogonal to each other in the plan view of the recess 21a are at least 500 μm.
Similarly to the case of FIG. 5, in order to make the width of the partition wall 21 substantially uniform, a small recess 24 is formed between the recesses 21a and 21a.

また、ダンパープレート11は、本実施例では下側のマニホールドプレート12の下面に隣接されているが、上側のマニホールドプレート12の上面に隣接することもできる。
その場合、複数の凹部21aを有した板材11aの下側(すなわちマニホールド室12aの側)に薄膜材11bを接着することでダンパープレート11が形成され、凹部21aの上側をスペーサープレート14で覆うことで、ダンパー室が構成される。
The damper plate 11 is adjacent to the lower surface of the lower manifold plate 12 in this embodiment, but may be adjacent to the upper surface of the upper manifold plate 12.
In that case, the damper plate 11 is formed by adhering the thin film material 11b to the lower side of the plate 11a having a plurality of recesses 21a (that is, the side of the manifold chamber 12a), and the upper side of the recesses 21a is covered with the spacer plate 14. Thus, the damper chamber is configured.

続いて、インクジェットプリンタヘッドの製造方法について説明する。
まず、ダンパープレート11の製造方法について図7を用いて説明する。
板材11a上に薄膜材11bを形成する。
これは、公知のように金属製の板材上に樹脂製の薄膜を塗布する等の方法でもよいが、板材11aと薄膜材11bがあらかじめ貼りあわされて一体化された市販品を用いることもできる。
そして、図7に示すように、まず板材11aの図7における下面11a1に、スピナーコート等の方法でレジスト処理を施して、凹部21aを形成しない部分のみを覆うようにレジスト50を形成する。
その後、図7の下方から、板材11aのみをエッチング可能で薄膜材11bを実質的にエッチングすることができないエッチング液(図示外)を図の矢印方向にスプレー噴霧又は被エッチング面上に滴下することにより、板材11aのみをエッチングして凹部21aを形成する。
また、上記凹部の形成と同時にかつ同様の方法で、圧力室の一端16aとノズル15とを連通する連通孔17を、板材11aに形成することができる。
薄膜材11bには、その連通孔17と対応する位置に、レーザー光によるアブレーション加工によって連通孔を貫通形成する。
Then, the manufacturing method of an inkjet printer head is demonstrated.
First, the manufacturing method of the damper plate 11 is demonstrated using FIG.
A thin film material 11b is formed on the plate material 11a.
This may be a known method such as applying a resin thin film on a metal plate material, but a commercially available product in which the plate material 11a and the thin film material 11b are bonded in advance and integrated may be used. .
Then, as shown in FIG. 7, first, resist processing is performed on the lower surface 11a1 of FIG. 7 of the plate material 11a by a method such as spinner coating to form a resist 50 so as to cover only the portion where the recess 21a is not formed.
Thereafter, from the lower side of FIG. 7, an etching solution (not shown) that can etch only the plate material 11a but cannot substantially etch the thin film material 11b is sprayed or dropped onto the surface to be etched in the direction of the arrow in the figure. Thus, only the plate material 11a is etched to form the recess 21a.
Simultaneously with the formation of the recess, the communication hole 17 that allows the one end 16a of the pressure chamber and the nozzle 15 to communicate can be formed in the plate 11a.
In the thin film material 11b, a communication hole is formed by penetrating at a position corresponding to the communication hole 17 by ablation processing using a laser beam.

したがって、凹部21aの形成の際に薄膜材11bに影響を与えることがないので、凹部21aは精度が高い状態で形成できる。
また、可撓性の薄膜材11bをあらかじめ板材11aに接合していることにより、ダンパー効果を損なうことなく、ダンパープレートの剛性を確保できるため、インクジェットプリンタヘッドの製造工程で、ダンパープレートの取り扱いがしやすく、接合時に反ったり、折れ曲がったり、接着位置がずれたりすることが防止でき、製造工程での歩留まりをよくすることができる。
Therefore, since the thin film material 11b is not affected when the recess 21a is formed, the recess 21a can be formed with high accuracy.
In addition, since the flexible thin film material 11b is bonded to the plate material 11a in advance, the rigidity of the damper plate can be secured without impairing the damper effect, so that the damper plate can be handled in the manufacturing process of the inkjet printer head. Therefore, it is possible to prevent warping at the time of joining, bending, and displacement of the bonding position, and the yield in the manufacturing process can be improved.

キャビティユニット20のベースプレート14、スペーサプレート13、マニホールドプレート12、12には、それぞれ公知のようにエッチングまたはプレス加工等によって上記の各開口部が形成され、ノズルプレート10には、レーザ加工によってノズル15が形成される。
そして、ベースプレート14、スペーサプレート13、マニホールドプレート12、12、ダンパープレート11、ノズルプレート10の順に接着剤を介して積層され、さらに、そのキャビティユニット20にアクチュエータ30が積層されて、インクジェットプリンタヘッドが完成する。
The base plate 14, the spacer plate 13, and the manifold plates 12, 12 of the cavity unit 20 are each formed with the openings described above by etching or pressing, as is well known, and the nozzle plate 10 has the nozzle 15 by laser processing. Is formed.
The base plate 14, the spacer plate 13, the manifold plates 12 and 12, the damper plate 11, and the nozzle plate 10 are stacked in this order via an adhesive, and an actuator 30 is stacked on the cavity unit 20, so that the inkjet printer head is Complete.

本発明の実施形態による圧電式インクジェットプリンタヘッドの分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a piezoelectric inkjet printer head according to an embodiment of the present invention. キャビティユニットの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a cavity unit. キャビティユニットの部分拡大斜視図である。It is a partial expansion perspective view of a cavity unit. 圧電式インクジェットプリンタヘッドの拡大側断面図である。It is an expanded sectional side view of a piezoelectric inkjet printer head. ダンパープレートの板材11aの凹部形成部分の拡大図で、a〜fは凹部の形状の各変形例を示す。gはaのg−g線断面図である。It is an enlarged view of the recessed part formation part of the board | plate material 11a of a damper plate, af shows each modification of the shape of a recessed part. g is a sectional view taken along line gg of a. a〜dは凹部の形状のさらに他の変形例を示す。a to d show still another modification of the shape of the recess. ダンパープレートの板材に凹部を形成する工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of forming a recessed part in the board | plate material of a damper plate. 従来のインクジェットプリンタヘッド100を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a conventional inkjet printer head 100. FIG.

10 ノズルプレート 11 ダンパープレート 11a 板材 11b 薄膜材 12 マニホールドプレート 12a マニホールド室 13 スペーサープレート 14 ベースプレート 15 ノズル 16 圧力室 17 インク流出孔 18 流通孔 20 キャビティユニット 21 隔壁 21a 凹部 22 隔壁 23a、23b 内法 24 凹部 30 圧電アクチュエーター 40 フレキシブルフラットケーブル 50 レジスト DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Nozzle plate 11 Damper plate 11a Plate material 11b Thin film material 12 Manifold plate 12a Manifold chamber 13 Spacer plate 14 Base plate 15 Nozzle 16 Pressure chamber 17 Ink outflow hole 18 Flow hole 20 Cavity unit 21 Partition 21a Recess 22 Partition 23a, 23b Inner method 24 Recess 30 Piezoelectric actuator 40 Flexible flat cable 50 Resist

Claims (10)

複数個のノズルと、その各々のノズルごとの圧力室を有するキャビティユニットと、前記各圧力室内のインクに圧力を加えて前記ノズルからインクを吐出させるアクチュエーターとからなるインクジェットプリンタヘッドにおいて、
前記キャビティユニットは、前記圧力室が穿設されたベースプレートと、インク供給源から供給されたインクを該圧力室に導入するマニホールド室が穿設されたマニホールドプレートと、該マニホールド室に対面する部位にダンパー壁を有するダンパープレートとを積層して構成され、該ダンパープレートは、前記マニホールドプレートの上方または下方に接して挿入され、前記マニホールド室に対面する部位に隔壁を隔てて隣接した複数の凹部が形成された板材と、前記マニホールド室と前記凹部とを仕切る可撓性のダンパー壁を構成する薄膜材からなり、
前記マニホールド室は、前記複数個のノズルの配列方向に沿って延びる形状を有し、
前記凹部は、前記隔壁が前記マニホールド室の長手方向に対して交差する方向に延びることで前記マニホールド室の長手方向に複数個配列され、さらに前記薄膜材と前記ノズルプレートとで覆われて積層されることで、前記マニホールド室の長手方向に複数のダンパー室を形成する
ことを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。
In an inkjet printer head comprising a plurality of nozzles, a cavity unit having a pressure chamber for each of the nozzles, and an actuator for applying pressure to the ink in each pressure chamber and ejecting ink from the nozzles,
The cavity unit includes a base plate in which the pressure chamber is formed, a manifold plate in which a manifold chamber for introducing ink supplied from an ink supply source into the pressure chamber, and a portion facing the manifold chamber. A damper plate having a damper wall is laminated, and the damper plate is inserted in contact with the upper or lower portion of the manifold plate, and a plurality of concave portions adjacent to each other facing the manifold chamber with a partition wall therebetween. and formed sheet material, Ri Do a thin film material constituting the flexible damper wall separating the said and the manifold chamber recess,
The manifold chamber has a shape extending along an arrangement direction of the plurality of nozzles,
A plurality of the recesses are arranged in the longitudinal direction of the manifold chamber by extending the partition wall in a direction intersecting the longitudinal direction of the manifold chamber, and are further covered and laminated by the thin film material and the nozzle plate. Thus, a plurality of damper chambers are formed in the longitudinal direction of the manifold chamber .
前記凹部は、その全ての凹部平面積の総和が、前記マニホールド室の平面積に対して70%以上、95%以下の範囲を占めて形成されていることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンタヘッド。   The said recessed part is formed so that the sum total of all the recessed flat areas may occupy the range of 70% or more and 95% or less with respect to the planar area of the said manifold chamber. Inkjet printer head. 前記凹部は、その平面視形状が略円形もしくは略多角形であることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェットプリンタヘッド。   The ink jet printer head according to claim 1, wherein the recess has a substantially circular shape or a substantially polygonal shape in plan view. 前記凹部は、その平面視形状において、直交する2つの内法のうち少なくとも一方が500μm以上であることを特徴とする請求項1〜3に記載のインクジェットプリンタヘッド。   4. The ink jet printer head according to claim 1, wherein, in the shape of the concave portion, at least one of two orthogonal inner methods is 500 μm or more in a plan view shape. 前記薄膜材は、樹脂材料からなり、厚みが30μm以下であることを特徴とする請求項1〜に記載のインクジェットプリンタヘッド。 The thin film material, a resin material, the ink jet printer head according to claim 1-4, wherein the thickness is 30μm or less. 前記薄膜材は、金属材料からなり、厚みが15μm以下であることを特徴とする請求項1〜に記載のインクジェットプリンタヘッド。 The thin film member is made of a metallic material, the ink jet printer head according to claim 1-4, wherein the thickness is 15μm or less. 前記ダンパープレートは、厚みが25〜100μm以下であることを特徴とする請求項1〜に記載のインクジェットプリンタヘッド。 The damper plate, the ink jet printer head according to claim 1-6, wherein the thickness is less than 25 to 100 m. 前記ダンパープレートは、前記板材の前記マニホールドプレート側の面全体に渡って、前記薄膜材が形成されていることを特徴とする請求項1〜に記載のインクジェットプリンタヘッド。 The damper plate, the ink jet printer head according to claim 1-7 which over the entire surface of the manifold plate side of the plate, wherein the thin film material is formed. 複数個のノズルと、その各々のノズルごとの圧力室を有するキャビティユニットと、前記各圧力室内のインクに圧力を加えて前記ノズルからインクを吐出させるアクチュエーターとからなるインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、
前記キャビティユニットは、前記圧力室が穿設されたベースプレートと、インク供給源から供給されたインクを該圧力室に導入するマニホールド室が穿設されたマニホールドプレートと、該マニホールド室に対面する部位にダンパー壁を有するダンパープレートとを積層して構成し、
前記ダンパープレートは、板材とその一方の面に形成された薄膜材とから構成し、
前記マニホールド室を、前記複数個のノズルの配列方向に沿って延びるように形成し、
前記板材の前記マニホールド室を対向する位置に、前記マニホールド室の長手方向に対して交差する方向にそって前記薄膜材を残して凹部を複数個形成し、前記マニホールド室に複数個の前記凹部が前記薄膜材を介して対向するように前記マニホールドプレートと前記ダンパープレートとを積層することで複数のダンパー室を形成することを特徴とするインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
In a method of manufacturing an ink jet printer head comprising a plurality of nozzles, a cavity unit having a pressure chamber for each nozzle, and an actuator that applies pressure to the ink in each pressure chamber and ejects ink from the nozzle.
The cavity unit includes a base plate in which the pressure chamber is formed, a manifold plate in which a manifold chamber for introducing ink supplied from an ink supply source into the pressure chamber, and a portion facing the manifold chamber. It is constructed by laminating a damper plate having a damper wall,
The damper plate is composed of a plate material and a thin film material formed on one surface thereof,
The manifold chamber is formed so as to extend along the arrangement direction of the plurality of nozzles,
In a position facing the manifold chamber of the plate, the manifold chamber longitudinally along the direction intersecting with the recess plurality form, leaving the thin film material, a plurality of said recesses in said manifold chamber A manufacturing method of an ink jet printer head, wherein a plurality of damper chambers are formed by laminating the manifold plate and the damper plate so as to face each other through the thin film material.
前記凹部は、前記薄膜材を加工することのないエッチング処理液で前記板材にエッチング加工されることを特徴とする請求項に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
10. The method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 9 , wherein the concave portion is etched into the plate material with an etching treatment liquid that does not process the thin film material.
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