JP2000025241A - インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents
インクジェットヘッドの製造方法Info
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- JP2000025241A JP2000025241A JP10195235A JP19523598A JP2000025241A JP 2000025241 A JP2000025241 A JP 2000025241A JP 10195235 A JP10195235 A JP 10195235A JP 19523598 A JP19523598 A JP 19523598A JP 2000025241 A JP2000025241 A JP 2000025241A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/10—Finger type piezoelectric elements
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
ータプレートを精度よく成形し、また、インクの流れに
対して好適な形状の溝を自由に成形する。 【解決手段】 基板10にレジスト材12を置き、マス
ク13の透過窓および不透過部分14を、アクチュエー
タプレートの複数の溝および隔壁の平面形状に対応して
形成し、シンクロトロン放射光15をそのマスクをとお
してレジスト材12に照射する。シンクロトロン放射光
15はレジスト材12を溝の深さ方向に平行に露光す
る。レジスト材12の露光部分または未露光部分を現像
して除去すると、アクチュエータプレートの隔壁に対応
する形状のレジスト材が残る。基板に金属材料を、電鋳
により被着させ、成形型をつくる。そして、成形型に圧
電材料を流し込み、隔壁および溝を有するアクチュエー
タプレートを成形する。その後、アクチュエータプレー
トの隔壁を分極し、隔壁に電極を形成する。
Description
て記録動作を行うインクジェットヘッドの製造方法に関
する。
圧電材料製の複数の隔壁および該隔壁によって隔てられ
た複数の溝を有し、前記隔壁に電極を備え、該電極への
電圧の印加により前記隔壁を変形させ溝内のインクを噴
射するものが知られている。
ヤモンドカッター等によって、複数の溝を切削加工する
ことで、製造することが一般的である。また、特開平4
−275154号公報に記載のように、金型を用いて圧
電材料と樹脂材料を混合したものを射出成形すること
も、当出願人から提案されている。
は、隔壁が十分に変形するためには溝の幅に対して十分
な深さが必要であり、前者の切削加工する方法では、切
削の負荷が大きく加工における歩留まりが悪い。また、
後者の射出成形する方法では、金型の加工方法について
言及されていないが、通常の切削加工では、やはり歩留
まりが悪い。また、切削加工では、溝に対しインクが流
入する端部から噴射する端部まで平行に形成されるた
め、インクが流れる際の抵抗に対して配慮することがで
きず、また効率のよい噴射を実現することができなかっ
た。
になされたものであり、幅に対して十分な深さの溝をも
つアクチュエータプレートを精度よく成形することがで
き、また、インクの流れに対して好適な形状の溝を自由
に成形することができる製造方法を提供するものであ
る。
的を達成するために、請求項1の製造方法は、圧電材料
製の複数の隔壁および該隔壁によって隔てられた複数の
溝を有し、前記隔壁に電極を備え、該電極への電圧の印
加により前記隔壁を変形させ溝内のインクを噴射するイ
ンクジェットヘッドの製造方法であって、基板に、前記
隔壁の高さに対応する厚さのレジスト材を置く工程と、
前記レジスト材の、前記複数の隔壁または溝に対応する
位置に、平行な光線を照射する工程と、前記レジスト材
の、前記光線が照射されまたは照射されなかった部分を
除去する工程と、前記レジスト材を含む前記基板上に、
型材を被着させ、そののち、レジスト材および基板を除
去して成形型をつくる工程と、前記成形型に圧電材料を
流し込み、前記隔壁および溝を有するアクチュエータプ
レートを成形する工程と、該アクチュエータプレートの
隔壁を分極する工程と、該アクチュエータプレートに電
極を形成する工程とを有する。
照射することによって、複数の隔壁または溝に対応する
形状が、深さ方向に精度よく平行に形成され、それにも
とづいて成形型が精度よく形成される。そして、その成
形型によって、アクチュエータプレートに、幅に対して
十分な深さの溝、隔壁が精度よく形成される。その結
果、電極への電圧の印加により隔壁を十分に変形させ、
溝内のインクを良好に噴射できるインクジェットヘッド
を得ることができる。
た部分を次工程で除去するタイプ、または照射されなか
った部分を次工程で除去するタイプのいずれも使用する
ことができる。
光線を照射する工程は、前記隔壁または溝の形状に対応
する光線の透過窓を有するマスクをとおして光線を照射
する。これによって、溝をインクの流れに対して好適な
自由な形状に成形し、効率のよい噴射を実現することが
できる。
であることにより、溝および隔壁を幅に対し十分な深さ
に精度よく平行に加工でき、その結果、インクを良好に
噴射できるインクジェットヘッドを得ることができる。
は、前記基板は、少なくとも前記レジスト材を置く上面
が導電性を有するものであり、前記成形型をつくる工程
は、該導電性を有する面上に、金属からなる型材を電鋳
することで、成形型を容易に成形することができる。
て図面を参照して説明する。
である。圧電セラミックス等の圧電材料からなるアクチ
ュエータプレート1は、上面に複数の溝2、その複数の
溝を相互に隔てる複数の隔壁3を有する。各溝2は、ア
クチュエータプレートの前後両端に開口し、隔壁3もそ
の前後両端にわたって延びている。アクチュエータプレ
ート1の上面には、カバープレート4が固着され、溝2
の長手方向に沿う開口面を覆っている。アクチュエータ
プレート1とカバープレート4の前端には、溝2に対応
したノズル孔5を有するノズルプレート6が固着されて
いる。また、アクチュエータプレート1とカバープレー
ト4の後端には、インクタンクからのインクを各溝2に
分配するマニホールド7が固着されている。
に分極され、上半分の側面に、電極8を有する。1つの
隔壁3をはさむ両電極8,8に電圧を印加すると、分極
方向と直角方向に電界が生じ、図2に示すように、隔壁
3が溝2の容積を変える方向に変形し、溝内のインクに
圧力を与え、ノズル孔5からインクを噴射することがで
きる。
十分に変形するには、隔壁3の高さHと幅Bの比H/B
を2以上9以下とし、幅BとピッチPの比B/Pを0.
2以上0.9以下とし、また隔壁の上端の幅と下端の幅
の差を高さHで割った値すなわちテーパを0.16以下
とすることが望ましいことが、特開平6−226974
号公報に記載されているように、当出願人によって確か
められている。つまり、溝2は、幅に対して十分な深さ
を必要とし、かつ深さ方向にほとんど平行であることが
必要である。
トの製造過程を示す。
に、メッキ、蒸着等によって導電層11を形成する。こ
の導電層11は、あとの工程で電鋳するための電極とな
るものである。なお、基板10そのものが導電材料であ
っても差し支えない。
を置く。このレジスト材12は、ポジまたはネガ型のレ
ジストで、隔壁3の高さにほぼ対応する厚さ(約200
μm)に形成する。
ク13をとおして照射する。マスク13は、図の例では
複数の溝2に対応する位置に、該溝2の平面形状に対応
する光線の透過窓を有する。つまり、隔壁3の平面形状
に対応する光線の不透過部14を有している。この場
合、あとの工程で、露光部分のレジスト材を除去するも
のであるが、逆に、未露光部分を除去する場合には、不
透過部14を溝2の形状に対応して設け、透過窓を隔壁
3の形状に対応して設ける。
することが望ましい。シンクロトロン放射光は、荷電粒
子蓄積リング放射光等のX線の平行な光線である。この
ため、レジスト材12の塗膜が厚肉であっても、図3に
破線12aで示すようにその厚さ方向に平行に露光さ
れ、その結果、図4のように露光部分12bと未露光部
分12cとが平行に形成される。これにより、溝2を、
幅に対して十分な深さで、かつ深さ方向に平行に形成す
ることができるようになる。
分12bが現像液に溶けて除去され、図5のように、未
露光部分12cのみが基板10上に残る。未露光部分1
2cは、隔壁3およびアクチュエータプレートの左右両
端部分に対応する形状をなしている。そして、基板10
上の導電層11を電極として、メッ液中の金属を導電層
11上に析出させる、いわゆる電鋳により基板10およ
び未露光部分12c上に、成形型16となる金属材料を
被着させる。成形型となる金属は、レジストの未露光部
分12cを完全に覆う高さまで形成される。基板10、
導電層11およびレジストの未露光部分12cを除去す
ると、図7の成形型16が形成される。
本体部分17に装着し、アクチュエータプレート1とな
る液状の圧電セラミックス18を流し込み、いわゆる射
出成形によりアクチュエータプレート1(図9)を成形
する。アクチュエータプレート1の溝2は、レジスト1
2の未露光部分12cにより、隔壁3とアクチュエータ
プレートの左右両端部分は露光部分12bによりそれぞ
れ形成される。
に上下両面に電極(図示しない)を接触させて高電圧を
印加することにより、隔壁3がその高さ方向に分極処理
される。隔壁3を変形させるための電極8は、特開平2
−150355号公報に記載のように、隔壁3にその斜
め上方から導電性金属を蒸着させることにより、隣の隔
壁3のシャドー効果により、隔壁3の上半分のみに電極
8が形成される(図10)。隔壁3の上面に導電性金属
が蒸着されないように、その上面にあらかじめレジスト
層を形成しておくか、隔壁3の上面にも導電性金属を蒸
着させたのち、上面の導電性金属層を研削等で除去する
ようにしても良い。
レート1に、先に説明したカバープレート4、ノズルプ
レート6、マニホールド7を接着等により固着して、イ
ンクジェットヘッドを完成する。
の平面形状は、上記のように、マスク3の不透過部分1
4および透過窓の形状によって決まるから、インクの流
れに対して好適な形状に設計することができる。たとえ
ば、図11にように、不透過部分14および透過窓の形
状を、隔壁3のマニホールドがわ後端3aに丸みを与え
る形状14aとすることで、インクの流れに対して抵抗
を少なくすることができる。また、溝2のノズル孔がわ
前端2aをすぼめる形状14bとすることで、ノズルプ
レート6の溝2がわにおける隅部分に気泡が滞留するこ
とを防止したり、インクの噴射流を効率よくノズル孔5
に向かわせることができる。
路としたが、溝2の1つおきをインク通路としてインク
通路の両側を空間とすることもできる。また、2個のア
クチュエータプレート1を、溝2、隔壁3同士が対向す
るように、向かい合わせて相互に接着することで、対向
した溝2,2で1つのインク通路を形成することもでき
る。この場合、対向した隔壁3,3は、互いに反対方向
に分極し、各隔壁3の側面全体に電極8を形成する。
図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
る図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 圧電材料製の複数の隔壁および該隔壁に
よって隔てられた複数の溝を有し、前記隔壁に電極を備
え、該電極への電圧の印加により前記隔壁を変形させ溝
内のインクを噴射するインクジェットヘッドの製造方法
であって、 基板に、前記隔壁の高さに対応する厚さのレジスト材を
置く工程と、 前記レジスト材の、前記複数の隔壁または溝に対応する
位置に、平行な光線を照射する工程と、 前記レジスト材の、前記光線が照射されまたは照射され
なかった部分を除去する工程と、 前記レジスト材を含む前記基板上に、型材を被着させ、
そののち、レジスト材および基板を除去して成形型をつ
くる工程と、 前記成形型に圧電材料を流し込み、前記隔壁および溝を
有するアクチュエータプレートを成形する工程と、 該アクチュエータプレートの隔壁を分極する工程と、 該アクチュエータプレートに電極を形成する工程とを有
することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方
法。 - 【請求項2】 前記光線を照射する工程は、前記隔壁ま
たは溝の形状に対応する光線の透過窓を有するマスクを
とおして光線を照射することを特徴とする請求項1記載
のインクジェットヘッドの製造方法。 - 【請求項3】 前記光線は、シンクロトロン放射光であ
ることを特徴とする請求項1記載のインクジェットヘッ
ドの製造方法。 - 【請求項4】 前記基板は、少なくとも前記レジスト材
を置く上面が導電性を有するものであり、 前記成形型をつくる工程は、該導電性を有する面上に、
金属からなる型材を電鋳することを特徴とする請求項1
記載のインクジェットヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10195235A JP2000025241A (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10195235A JP2000025241A (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000025241A true JP2000025241A (ja) | 2000-01-25 |
Family
ID=16337741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10195235A Pending JP2000025241A (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000025241A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7161281B2 (en) * | 2002-10-10 | 2007-01-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Less-dust-generative piezoelectric/electrostrictive device and manufacturing method |
-
1998
- 1998-07-10 JP JP10195235A patent/JP2000025241A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7161281B2 (en) * | 2002-10-10 | 2007-01-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Less-dust-generative piezoelectric/electrostrictive device and manufacturing method |
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