JP2003154667A - 剪断モード型インクジェットヘッド - Google Patents
剪断モード型インクジェットヘッドInfo
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- JP2003154667A JP2003154667A JP2001359193A JP2001359193A JP2003154667A JP 2003154667 A JP2003154667 A JP 2003154667A JP 2001359193 A JP2001359193 A JP 2001359193A JP 2001359193 A JP2001359193 A JP 2001359193A JP 2003154667 A JP2003154667 A JP 2003154667A
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Abstract
ンクチャネルに連通する形態のインク供給部の加工精度
を上げて安定な高速射出を実現し得るカバープレートを
提供し、かつ該インクジェットヘッドの量産化を可能な
らしめる。 【解決手段】 一面に矩形凹部が加工された第１の矩形
ブロックの該加工面と、第２の矩形ブロックの平滑面と
を貼り合わせて形成された、複数のインクチャネルに連
通する形態のインク供給部用の穿孔を有するセラミック
製矩形ブロックから切り出されたカバープレートが、貼
合されて形成された剪断モード型インクジェットヘッ
ド。
Description
かつ量産に有利な剪断モード型インクジェットヘッドに
関する。 【０００２】 【従来の技術】ドロップ・オン・デマンド型のインクジ
ェット方式の印字装置の１つとして、特開昭６３−２５
２７５０号、特開平６−２３４２１２〜２３４２１６号
等に記載の剪断モード型のものが、小型化や高速化に有
利であるとして知られている。 【０００３】これは、圧電性セラミックに形成されたイ
ンクチャネルの隔壁の圧電厚みすべり変形を利用して、
まずインクチャネル容積を拡大するような圧力を掛け
て、インクをチャネル内に補給し、続いてチャネル容積
を縮小する様な圧力を掛けてノズルからインク滴を吐出
させるものである。 【０００４】この際、インクを吐出するために掛けた圧
力が、インクを吐出した後も残留して振動するため、ノ
ズル内のインク圧力が変動し、インクメニスカスが振動
する。この振動は数回繰り返されると、次第に減衰して
次の吐出が可能となる。 【０００５】図１はこの様な剪断モード型インクジェッ
トヘッドの構成の例を示す部分断面斜視図である。図に
おいて、１は圧電性セラミック基板、２はノズルプレー
ト、３はノズル、４はインクチャネル、５は側壁、６は
カバープレート、７は各インクチャネルに連通して設け
られたインク供給部である。 【０００６】圧電性セラミック基板１にはダイヤモンド
ブレード等により切削加工され、複数の溝（インクチャ
ネル）４が全て同じ形状で平行に形成され、溝４の側面
となる側壁５は矢印の方向に分局されている。溝４の深
さは圧電性セラミック基板の一方の端面１１に近づくに
つれて徐々に浅くなって、端面１１近傍では浅溝９とさ
れている。溝４の内面には、その両側面の上半分に金属
電極８がスパッタリング等によって形成されている。
又、浅溝９の内面には、その側面及び底面に導入電極１
０がスパッタリング等によって形成されており、金属電
極８と導入電極１０は連通している。 【０００７】カバープレート６は、セラミック材料又は
樹脂材料等から形成され、研削又は切削加工等によっ
て、インク供給部７が形成されている。そして、圧電性
セラミック基板１の溝４が加工された面とカバープレー
ト６のインク供給部７が加工された面とがエポキシ系接
着剤等を用いて接着され、溝４の上面がカバープレート
６で覆われてインクチャネルとなる。 【０００８】圧電性セラミック基板１及びカバープレー
ト６の端面に、各インクチャネル４の位置に対応する位
置にノズル３が設けられたノズルプレート２が接着され
る。ノズルプレートはＰＥＴ等のポリアルキレンテレフ
タレート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエー
テルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネー
ト、酢酸セルロース等のプラスチック又はステンレスの
様な金属板によって形成されている。 【０００９】圧電性セラミック基板１の溝４の加工側と
反対側の面には、各インクチャネル４の位置に対応する
位置に導電層のパターン１３が形成された基板１２がエ
ポキシ系接着剤等によって接着されており、導電層のパ
ターン１３と浅溝９の導入電極１０とはワイヤボンディ
ングの導線１４で接続されている。 【００１０】図２はインク出射の動作原理を説明する図
である。図のインクチャネル４からインクを出射するに
あたり、金属電極８ａと８ｂに正の駆動電圧が印加さ
れ、金属電極８ｃと８ｄが接地される。図２（ｂ）に示
す様に、それぞれの側壁５には矢印の方向の駆動電界が
発生する。この駆動電界の方向は圧電性セラミック基板
の分局方向と直交しているため、各側壁５は圧電厚みす
べり効果により、この場合、インクチャネル４の内部方
向に急激に変形する。この変形によってインクチャネル
４の容積が減少してインク圧力が急速に増大し、圧力波
が発生して、インクチャネル４に連通するノズル３から
インク滴が噴射される。 【００１１】駆動電圧の印加が停止されると、各側壁５
が変形前の位置（図２（ａ））に徐々に戻るため、イン
クチャネル４内のインク圧力が徐々に低下する。そし
て、図示しないインク供給源（タンク）からインク供給
部７を通してインクチャネル４にインクが供給される。 【００１２】 【発明が解決しようとする課題】前述のように、剪断モ
ードタイプのインクジェットヘッドは圧電性セラミック
基板１に形成されたインクチャネル４の側壁５の圧電厚
みすべり変形を利用するものであるので、カバープレー
ト６は、変形に対する強度等の理由でセラミック材料か
ら形成されるのが好ましく、研削又は切削加工等によっ
て、インク供給部７が形成される。 【００１３】実際にはカバープレートは１ｍｍに満たな
い薄さで、セラミックの薄板に加工を施すことは大変困
難であり、一つずつ加工を施しているのが実体で大量生
産には至っていない。又、インク供給部７の穴周面に凹
凸が有ったりするとインクチャネル４の個々の長さの精
度がばらついてインクの射出が曲がってしまったりする
ことがある。更に、穴の角がどうしても丸み（Ｒ）を持
ってしまい、各インクチャネルへの均等なインク供給に
問題を生ずる場合がある。 【００１４】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、剪断モード型インクジェットヘ
ッドの、各インクチャネルに連通する形態のインク供給
部の加工精度を上げて安定な高速射出を実現し得るカバ
ープレートを提供し、かつ該インクジェットヘッドの量
産化を可能ならしめることにある。 【００１５】 【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、一
面に矩形凹部が加工された第１の矩形ブロックの該加工
面と、第２の矩形ブロックの平滑面とを貼り合わせて形
成された、複数のインクチャネルに連通する形態のイン
ク供給部用の穿孔を有するセラミック製矩形ブロックか
ら切り出されたカバープレートが、貼合されて形成され
た剪断モード型インクジェットヘッド、により達成され
る。 【００１６】即ち本発明者は、薄板へのインク供給部の
穿孔加工は困難で精度の向上が難しいところ、厚みの有
るブロックで予めインク導入口を形成してスライスによ
りカバープレートを切り出すことにより、加工の困難さ
のみならず生産性をも改良できることを見出し本発明に
至ったものである。 【００１７】 【発明の実施の形態】以下、具体的な製造の実施形態を
説明するが本発明はこれに限定されるものではない。 【００１８】先ず、図３に示す様に、第２の矩形ブロッ
ク３３の両側に、ダイシングソーやダイヤモンドブレー
ド等を用いて凹部３２が形成された第１の矩形ブロック
３１をエポキシ系接着剤等を用いて合わせ面に隙間が生
じないように接着する。接着剤はディスペンサー塗布、
スクリーン塗布等により付与し加圧、加熱によって接着
し、はみ出した接着剤は研削、プラズマ処理等によって
除去する様な方法を採用できる。更に、密閉性を阻害し
ない位置にグルーガードを設けることもできる。接着剤
を均一に塗布するために合わせ面をＵＶ処理、プラズマ
処理等で表面処理したり、プライマー層を形成したりし
ても良い。 【００１９】次いで、図４に示す様に、ワイヤーソー等
によりスライスし、圧電性セラミック基板と貼合する側
の表面をラッピング処理等により平滑に仕上げ、ヘッド
２個分のカバープレート部材４１を得る。 【００２０】図５に、インクチャネル４が溝加工され、
ノズル形成面５２は切断されていない圧電性セラミック
基板５１に前記カバープレート部材４１を貼合する工程
のモデル図を、インクチャネル部分を断面として示す。
図３における凹部３２と矩形ブロック同士の接着によっ
て形成されたインク導入部用の穿孔５３はインクチャネ
ルの浅溝９部分に位置合わせされて、カバープレート部
材４１は前記矩形ブロック同士の接着と同様にして貼合
が行われる。次いでＡ−Ａ’線で示される切断位置で切
断されてノズル形成面５２とし２個のヘッド部材を得
る。 【００２１】 【発明の効果】本発明によれば、複数のインクチャネル
に連通する形態のインク供給部用の穿孔を有するカバー
プレートを、一面に矩形凹部が加工された第１の矩形ブ
ロックの該加工面と第２の矩形ブロックの平滑面とを貼
り合わせて形成されたセラミック製矩形ブロックから切
り出すので、インク供給部の角の丸みを改善することが
でき、加工精度に優れ、且つ凹部が加工された部分の第
２の矩形ブロック面には接着剤が塗布されないこともあ
り、インクの射出の曲がりを防止でき、各インクチャネ
ルへの均等なインク供給を可能ならしめ、安定した高速
射出を実現し得る。 【００２２】加えて加工性が向上し、大量生産への対応
が容易である。
を示す部分断面斜視図である。 【図２】インク出射の動作原理を説明する図である。 【図３】本発明に係るプロセスを説明するモデル図であ
る。 【図４】本発明に係るカバープレート部材の切り出しを
示すモデル図である。 【図５】圧電性セラミック基板とカバープレート部材と
の貼合を示すモデル図である。 【符号の説明】 １ 圧電性セラミック基板 ２ ノズルプレート ３ ノズル ４ インクチャネル ５ 側壁 ６ カバープレート ７ インク供給部 ８ 金属電極 ９ 浅溝 １０ 導入電極
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 一面に矩形凹部が加工された第１の矩形
ブロックの該加工面と、第２の矩形ブロックの平滑面と
を貼り合わせて形成された、複数のインクチャネルに連
通する形態のインク供給部用の穿孔を有するセラミック
製矩形ブロックから切り出されたカバープレートが、貼
合されて形成されたことを特徴とする剪断モード型イン
クジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001359193A JP4082020B2 (ja) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | 剪断モード型インクジェットヘッドの作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001359193A JP4082020B2 (ja) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | 剪断モード型インクジェットヘッドの作製方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003154667A true JP2003154667A (ja) | 2003-05-27 |
| JP2003154667A5 JP2003154667A5 (ja) | 2005-07-14 |
| JP4082020B2 JP4082020B2 (ja) | 2008-04-30 |
Family
ID=19170245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001359193A Expired - Fee Related JP4082020B2 (ja) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | 剪断モード型インクジェットヘッドの作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4082020B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006088574A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッドの製造方法及びシリコン基板の製造方法 |
-
2001
- 2001-11-26 JP JP2001359193A patent/JP4082020B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006088574A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッドの製造方法及びシリコン基板の製造方法 |
| JP4614059B2 (ja) * | 2004-09-24 | 2011-01-19 | セイコーエプソン株式会社 | 液体噴射ヘッドの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4082020B2 (ja) | 2008-04-30 |
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