JP2003159804A - 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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- JP2003159804A JP2003159804A JP2001362904A JP2001362904A JP2003159804A JP 2003159804 A JP2003159804 A JP 2003159804A JP 2001362904 A JP2001362904 A JP 2001362904A JP 2001362904 A JP2001362904 A JP 2001362904A JP 2003159804 A JP2003159804 A JP 2003159804A
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノズルプレート２５およびノズル開口２７の
変形を防止し、優れた印字品質を保持出来るヘッドチッ
プ及びこれを用いたヘッドユニットを提供する。 【解決手段】 ヘッドチップとノズルプレート２５の接
着において、ヘッドチップを冶具に挟み込んで流路プレ
ート１７の両端部を加圧Fし、溝１２とノズル開口２７
の位置を合わせて接着剤を硬化する。
変形を防止し、優れた印字品質を保持出来るヘッドチッ
プ及びこれを用いたヘッドユニットを提供する。 【解決手段】 ヘッドチップとノズルプレート２５の接
着において、ヘッドチップを冶具に挟み込んで流路プレ
ート１７の両端部を加圧Fし、溝１２とノズル開口２７
の位置を合わせて接着剤を硬化する。
Description
【０００１】
【発明に属する技術分野】本発明は、例えば、プリン
タ、ファックスなどに適用されるインクジェット記録装
置に搭載されるインクジェットヘッドの製造方法に関す
る。
タ、ファックスなどに適用されるインクジェット記録装
置に搭載されるインクジェットヘッドの製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、複数のノズルからインクを吐
出する記録ヘッドを用いて被記録媒体に文字や画像を記
録するインクジェット式記録装置が知られている。かか
るインクジェット式記録装置では、被記録媒体に対向す
る記録ヘッドはヘッドホルダに設けられ、ヘッドホルダ
はキャリッジに搭載されて被記録媒体の搬送方向とは直
交する方向に走査される。
出する記録ヘッドを用いて被記録媒体に文字や画像を記
録するインクジェット式記録装置が知られている。かか
るインクジェット式記録装置では、被記録媒体に対向す
る記録ヘッドはヘッドホルダに設けられ、ヘッドホルダ
はキャリッジに搭載されて被記録媒体の搬送方向とは直
交する方向に走査される。
【０００３】このようなヘッドチップユニットの一例の
概略を図６に、その要部断面を図７に示す。図６及び図
７に示すように、圧電セラミックプレート１０１には、
複数の溝１０２が並設され、各溝１０２は、側壁１０３
で分離されている。各溝１０２の長手方向一端部は圧電
セラミックプレート１０１の一端面まで延設されてお
り、他端部は、他端面まで延びておらず、深さが徐々に
浅くなっている。また、各溝１０２内の両側壁１０３の
開口側表面には、長手方向に亘って、駆動電界印加用の
電極１０５が形成されている。
概略を図６に、その要部断面を図７に示す。図６及び図
７に示すように、圧電セラミックプレート１０１には、
複数の溝１０２が並設され、各溝１０２は、側壁１０３
で分離されている。各溝１０２の長手方向一端部は圧電
セラミックプレート１０１の一端面まで延設されてお
り、他端部は、他端面まで延びておらず、深さが徐々に
浅くなっている。また、各溝１０２内の両側壁１０３の
開口側表面には、長手方向に亘って、駆動電界印加用の
電極１０５が形成されている。
【０００４】圧電セラミックプレート１０１の溝１０２
の開口側には、インク室プレート１０７が接着剤１０９
を介して接合されている。インク室プレート１０７に
は、各溝１０２の浅くなった他端部と連通する凹部とな
るインク室１１１と、このインク室１１１の底部から溝
１０２とは反対方向に貫通するインク供給口１１２とを
有する。
の開口側には、インク室プレート１０７が接着剤１０９
を介して接合されている。インク室プレート１０７に
は、各溝１０２の浅くなった他端部と連通する凹部とな
るインク室１１１と、このインク室１１１の底部から溝
１０２とは反対方向に貫通するインク供給口１１２とを
有する。
【０００５】また、圧電セラミックプレート１０１とイ
ンク室プレート１０７との接合体の溝１０２が開口して
いる端面には、ノズルプレート１１５が接着されてお
り、ノズルプレート１１５の各溝１０２に対向する位置
にはノズル開口１１７が形成されている。なお、圧電セ
ラミックプレート１０１のノズルプレート１１５とは反
対の面には、配線基盤１２０が固着されている。配線基
盤１２０には各電極１０５とフレキシブルケーブル１２
１等で接続された配線１２２が形成され、この配線１２
２を介して電極１０５に駆動電圧を印加できるようにな
っている。
ンク室プレート１０７との接合体の溝１０２が開口して
いる端面には、ノズルプレート１１５が接着されてお
り、ノズルプレート１１５の各溝１０２に対向する位置
にはノズル開口１１７が形成されている。なお、圧電セ
ラミックプレート１０１のノズルプレート１１５とは反
対の面には、配線基盤１２０が固着されている。配線基
盤１２０には各電極１０５とフレキシブルケーブル１２
１等で接続された配線１２２が形成され、この配線１２
２を介して電極１０５に駆動電圧を印加できるようにな
っている。
【０００６】このように構成されるヘッドチップユニッ
トでは、インク供給口１１２から各溝１０２内にインク
を充填し、所定の溝１０２の両側の側壁１０３に電極１
０５を介して所定の駆動電界を作用させると、側壁１０
３が変形して所定の溝１０２内の容積が変化し、これに
より、溝１０２内のインクがノズル開口１１７から吐出
する。
トでは、インク供給口１１２から各溝１０２内にインク
を充填し、所定の溝１０２の両側の側壁１０３に電極１
０５を介して所定の駆動電界を作用させると、側壁１０
３が変形して所定の溝１０２内の容積が変化し、これに
より、溝１０２内のインクがノズル開口１１７から吐出
する。
【０００７】例えば、図８に示すように、溝１０２ａに
対応するノズル開口１１７からインクを吐出する場合に
は、その溝１０２ａ内の電極１０５ａ，１０５ｂに正の
駆動電圧を印加すると共にそれぞれに対向する電極１０
５ｃ，１０５ｄを接地するようにする。これにより、側
壁１０３ａ，１０３ｂには溝１０２ａに向かう方向の駆
動電界が作用し、これが圧電セラミックプレート１０１
の分極方向と直交すれば、圧電厚みすべり効果により側
壁１０３ａ，１０３ｂが溝１０２ａ方向に変形し、溝１
０２ａ内の容積が減少して圧力が増加し、ノズル開口１
１７からインクが吐出する。
対応するノズル開口１１７からインクを吐出する場合に
は、その溝１０２ａ内の電極１０５ａ，１０５ｂに正の
駆動電圧を印加すると共にそれぞれに対向する電極１０
５ｃ，１０５ｄを接地するようにする。これにより、側
壁１０３ａ，１０３ｂには溝１０２ａに向かう方向の駆
動電界が作用し、これが圧電セラミックプレート１０１
の分極方向と直交すれば、圧電厚みすべり効果により側
壁１０３ａ，１０３ｂが溝１０２ａ方向に変形し、溝１
０２ａ内の容積が減少して圧力が増加し、ノズル開口１
１７からインクが吐出する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヘッド
チップとノズルプレートは接着することにより、図５
（ａ）に示すように、当初はそれぞれ平板状であるが、
接着剤を塗布し加熱すると、図５（ｂ）に示すように、
ヘッドチップがインク室プレート１７側が収縮するよう
に反り、溝１２とノズル開口２７が位置ズレW1を起こし
た状態で硬化する。ベースプレート３３と流路３４を組
み付けると、図５（ｃ）に示すように、ヘッドチップの
反りが矯正されノズル開口２７が変形W２して、インク
の着弾位置精度に大きく影響する。
チップとノズルプレートは接着することにより、図５
（ａ）に示すように、当初はそれぞれ平板状であるが、
接着剤を塗布し加熱すると、図５（ｂ）に示すように、
ヘッドチップがインク室プレート１７側が収縮するよう
に反り、溝１２とノズル開口２７が位置ズレW1を起こし
た状態で硬化する。ベースプレート３３と流路３４を組
み付けると、図５（ｃ）に示すように、ヘッドチップの
反りが矯正されノズル開口２７が変形W２して、インク
の着弾位置精度に大きく影響する。
【０００９】本発明は、このような事情に鑑み、ヘッド
チップとノズルプレートを接着する工程において、ヘッ
ドチップおよびノズル開口の変形を阻止し、安定した印
字品質を保持出来るインクジェットヘッド及びこれを用
いたヘッドユニットを提供することを課題とする。
チップとノズルプレートを接着する工程において、ヘッ
ドチップおよびノズル開口の変形を阻止し、安定した印
字品質を保持出来るインクジェットヘッド及びこれを用
いたヘッドユニットを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の第１の態様は、一端面に開口する複数の溝を有する
圧電セラミックプレートと該圧電セラミックプレートの
一方面に接合されて前記溝にインクを供給するインク室
が画成されたインク室プレ−トとから成るヘッドチップ
と、前記圧電セラミックプレート及び前記インク室プレ
−トの端面に接合されるノズル開口を有するノズルプレ
ートとを備えたインクジェットヘッドの製造方法におい
て、前記ヘッドチップの端面に接着剤を塗布し、前記ノ
ズルプレートを、前記溝と前記ノズル開口の位置を合わ
せて貼り付ける工程と、前記ヘッドチップを治具に挟み
込んで加圧した状態で接着剤を硬化させる工程とを有す
ることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法に
ある。
明の第１の態様は、一端面に開口する複数の溝を有する
圧電セラミックプレートと該圧電セラミックプレートの
一方面に接合されて前記溝にインクを供給するインク室
が画成されたインク室プレ−トとから成るヘッドチップ
と、前記圧電セラミックプレート及び前記インク室プレ
−トの端面に接合されるノズル開口を有するノズルプレ
ートとを備えたインクジェットヘッドの製造方法におい
て、前記ヘッドチップの端面に接着剤を塗布し、前記ノ
ズルプレートを、前記溝と前記ノズル開口の位置を合わ
せて貼り付ける工程と、前記ヘッドチップを治具に挟み
込んで加圧した状態で接着剤を硬化させる工程とを有す
ることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法に
ある。
【００１１】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、接着剤を塗布したヘッドチップを前記冶具に挟み込
み前記インク室プレート側より加圧した状態で前記溝と
前記ノズル開口の位置を合わせ、接着剤を硬化すること
を特徴とするインクジェットヘッドの製造方法にある。
て、接着剤を塗布したヘッドチップを前記冶具に挟み込
み前記インク室プレート側より加圧した状態で前記溝と
前記ノズル開口の位置を合わせ、接着剤を硬化すること
を特徴とするインクジェットヘッドの製造方法にある。
【００１２】本発明の第３の態様は、第２の態様におい
て、ヘッドチップを挟み込む前記冶具の高さはヘッドチ
ップの高さの８割以上に当接する高さであることを特徴
とするインクジェットヘッドの製造方法にある。本発明
の第４の態様は、第２又は３の態様において、前記治具
は、前記インク室プレート側より左右両端部の２箇所を
均一に加圧することを特徴とするインクジェットヘッド
の製造方法にある。本発明の第５の態様は、第１〜４の
何れかの態様において、前記冶具の前記圧電セラミック
プレートとの当接面は、平坦に研磨仕上げされているこ
とを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法にあ
る。
て、ヘッドチップを挟み込む前記冶具の高さはヘッドチ
ップの高さの８割以上に当接する高さであることを特徴
とするインクジェットヘッドの製造方法にある。本発明
の第４の態様は、第２又は３の態様において、前記治具
は、前記インク室プレート側より左右両端部の２箇所を
均一に加圧することを特徴とするインクジェットヘッド
の製造方法にある。本発明の第５の態様は、第１〜４の
何れかの態様において、前記冶具の前記圧電セラミック
プレートとの当接面は、平坦に研磨仕上げされているこ
とを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法にあ
る。
【００１３】かかる本発明では、ヘッドチップとノズル
プレートの変形を阻止し、ノズル開口より吐出するイン
クの着弾位置精度を向上することが出来る。
プレートの変形を阻止し、ノズル開口より吐出するイン
クの着弾位置精度を向上することが出来る。
【００１４】
【発明の実施形態】以下、本発明の実施の形態に基づい
て本発明を詳細に説明する。
て本発明を詳細に説明する。
【００１５】図１は、一実施形態に係るヘッドチップの
分解斜視図であり、図２は、ヘッドチップユニットの分
解斜視図である。図１及び図２に示すように、圧電セラ
ミックプレート１１には、複数の溝１２が並設され、各
溝１２は側壁１３で分離されている。
分解斜視図であり、図２は、ヘッドチップユニットの分
解斜視図である。図１及び図２に示すように、圧電セラ
ミックプレート１１には、複数の溝１２が並設され、各
溝１２は側壁１３で分離されている。
【００１６】各溝１２の長手方向一端部は圧電セラミッ
クプレート１１の一端面まで延設されており、他端部
は、他端面までは延びておらず、深さが徐々に浅くなっ
ている。また、各溝１２内の両側壁１３の開口側表面に
は、長手方向に亘って、駆動電界印加用の電極１５が形
成されている。ここで、圧電セラミックプレート１１に
形成される各溝１２は、例えば、円盤状のダイスカッタ
ーにより形成され、深さが徐々に浅くなった部分はダイ
スカッターの形状を利用して形成される。また、各溝１
２内に形成される電極１５は、例えば、公知の斜め方向
からの蒸着により形成される。
クプレート１１の一端面まで延設されており、他端部
は、他端面までは延びておらず、深さが徐々に浅くなっ
ている。また、各溝１２内の両側壁１３の開口側表面に
は、長手方向に亘って、駆動電界印加用の電極１５が形
成されている。ここで、圧電セラミックプレート１１に
形成される各溝１２は、例えば、円盤状のダイスカッタ
ーにより形成され、深さが徐々に浅くなった部分はダイ
スカッターの形状を利用して形成される。また、各溝１
２内に形成される電極１５は、例えば、公知の斜め方向
からの蒸着により形成される。
【００１７】圧電セラミックプレート１１の溝１２の開
口側には、インク室プレート１７が接合されている。イ
ンク室プレート１７には、各溝１２の浅くなった他端部
と連通する凹部となるインク室２１と、このインク室２
１の底部から溝１２とは反対方向に貫通するインク供給
口２２とを有する。
口側には、インク室プレート１７が接合されている。イ
ンク室プレート１７には、各溝１２の浅くなった他端部
と連通する凹部となるインク室２１と、このインク室２
１の底部から溝１２とは反対方向に貫通するインク供給
口２２とを有する。
【００１８】なお、インク室プレート１７は、セラミッ
クプレート、ガラスプレートなどで形成することができ
るが、圧電セラミックプレート１１との接合後の変形等
を考えると、熱膨張率の近似したセラミックプレートを
用いるのが好ましい。また、圧電セラミックプレート１
１とインク室プレート１７との接合体との溝１２が開口
している端面には、ノズルプレート２５が接合されてお
り、ノズルプレート２５の各溝１２に対向する位置には
ノズル開口２７が形成されている。
クプレート、ガラスプレートなどで形成することができ
るが、圧電セラミックプレート１１との接合後の変形等
を考えると、熱膨張率の近似したセラミックプレートを
用いるのが好ましい。また、圧電セラミックプレート１
１とインク室プレート１７との接合体との溝１２が開口
している端面には、ノズルプレート２５が接合されてお
り、ノズルプレート２５の各溝１２に対向する位置には
ノズル開口２７が形成されている。
【００１９】本実施形態では、ヘッドチップのノズル接
着面１８に接着剤を塗布し、図３に示すように冶具に挟
み込み加圧Fして溝１２とノズルプレート２５のノズル
開口２７の位置を合わせ、その状態で接着剤を加熱硬化
する。図４は工程毎のヘッドチップとノズルプレート２
５の変形状態を示したものである。図４（ａ）は冶具上
で接着剤が硬化した状態である。図４（ｂ）は冶具から
取り外した状態であり、このときヘッドチップは一時的
にインク室プレート１７側が収縮するように反り（W
３）、ノズル開口２７が変形するが、ベースプレート３
３と流路３４を組み付けることにより変形は阻止され
る。この状態を図４（ｃ）に示している。
着面１８に接着剤を塗布し、図３に示すように冶具に挟
み込み加圧Fして溝１２とノズルプレート２５のノズル
開口２７の位置を合わせ、その状態で接着剤を加熱硬化
する。図４は工程毎のヘッドチップとノズルプレート２
５の変形状態を示したものである。図４（ａ）は冶具上
で接着剤が硬化した状態である。図４（ｂ）は冶具から
取り外した状態であり、このときヘッドチップは一時的
にインク室プレート１７側が収縮するように反り（W
３）、ノズル開口２７が変形するが、ベースプレート３
３と流路３４を組み付けることにより変形は阻止され
る。この状態を図４（ｃ）に示している。
【００２０】上記実施の形態においては、ヘッドチップ
押え板５１の圧電セラミックプレート１１当接面は、幅
１００mmに対し５μｍ以下の平面度で研磨してあり冶具
の高さはヘッドチップ１５ｍｍに対して１３ｍｍとし
た。ヘッドチップ加圧板５０には硬度８０度の硬質ゴム
５２が両端部に貼り付けてあり２箇所でヘッドチップの
反りを防止している。インク室プレート１７全体を加圧
しても同様の効果が期待できるが、高い圧力が必要とな
りインク室あるいは側壁にクラックが発生する危険性が
生じるため好ましくない。
押え板５１の圧電セラミックプレート１１当接面は、幅
１００mmに対し５μｍ以下の平面度で研磨してあり冶具
の高さはヘッドチップ１５ｍｍに対して１３ｍｍとし
た。ヘッドチップ加圧板５０には硬度８０度の硬質ゴム
５２が両端部に貼り付けてあり２箇所でヘッドチップの
反りを防止している。インク室プレート１７全体を加圧
しても同様の効果が期待できるが、高い圧力が必要とな
りインク室あるいは側壁にクラックが発生する危険性が
生じるため好ましくない。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、ヘッド
チップとノズルプレートの接着工程において、ヘッドチ
ップを冶具に挟み込みの変形を阻止し、インクジェット
ヘッド完成体のノズルプレートおよびノズル開口の変形
を防止した。そのため、被記録媒体にノズル開口より吐
出したインクの着弾位置精度が向上し、これにより、優
れた印字品質を実現することができるという効果を奏す
る。
チップとノズルプレートの接着工程において、ヘッドチ
ップを冶具に挟み込みの変形を阻止し、インクジェット
ヘッド完成体のノズルプレートおよびノズル開口の変形
を防止した。そのため、被記録媒体にノズル開口より吐
出したインクの着弾位置精度が向上し、これにより、優
れた印字品質を実現することができるという効果を奏す
る。
【図１】本発明の一実施形態に係るヘッドチップの分解
斜視図である。
斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るヘッドチップユニッ
トの分解斜視図である。
トの分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るノズルプレート接着
冶具の斜視図である。
冶具の斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るノズル開口部の工程
毎のイメージ図である。
毎のイメージ図である。
【図５】従来技術に係るノズル開口部の工程毎のイメー
ジ図である。
ジ図である。
【図６】従来技術に係る記録ヘッドの概要を示す分解斜
視図である。
視図である。
【図７】従来技術に係る記録ヘッドの概要を示す断面図
である。
である。
【図８】従来技術に係る記録ヘッドの概要を示す断面図
である。
である。
１１ 圧電セラミックプレート
１２ 溝
１３ 側壁
１５ 電極
１７ インク室プレート
２２ インク供給口
２５ ノズルプレート
２７ ノズル開口
３０ ヘッドチップユニット
３３ ベースプレート
３４ 流路
３５ インク導入路
５０ ヘッドチップ加圧板
５１ ヘッドチップ押え板
５２ 硬質ゴム
１１１ インク室
Claims (5)
- 【請求項１】 一端面に開口する複数の溝を有する圧電
セラミックプレートと該圧電セラミックプレートの一方
面に接合されて前記溝にインクを供給するインク室が画
成されたインク室プレ−トとから成るヘッドチップと、
前記圧電セラミックプレート及び前記インク室プレ−ト
の端面に接合されるノズル開口を有するノズルプレート
とを備えたインクジェットヘッドの製造方法において、
前記ヘッドチップの端面に接着剤を塗布し、前記ノズル
プレートを、前記溝と前記ノズル開口の位置を合わせて
貼り付ける工程と、前記ヘッドチップを治具に挟み込ん
で加圧した状態で接着剤を硬化させ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】 接着剤を塗布した前記ヘッドチップを前
記冶具に挟み込み前記インク室プレート側より加圧した
状態で前記溝と前記ノズル開口の位置を合わせ、接着剤
を硬化することを特徴とする請求項１に記載のインクジ
ェットヘッドの製造方法。 - 【請求項３】 前記ヘッドチップを挟み込む前記冶具の
高さはヘッドチップの高さの８割以上に当接する高さで
あることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット
ヘッドの製造方法。 - 【請求項４】 前記治具は、前記インク室プレートの前
記ノズル開口の配列方向両端部を加圧することを特徴と
する請求項２または３に記載のインクジェットヘッドの
製造方法。 - 【請求項５】 前記冶具の前記圧電セラミックプレート
との当接面は、平坦に研磨仕上げされていることを特徴
とする請求項１〜４の何れかに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 |
|---|---|---|---|
| JP2001362904A JP2003159804A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP2001362904A JP2003159804A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003159804A true JP2003159804A (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=19173330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001362904A Pending JP2003159804A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003159804A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011021475A1 (ja) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | コニカミノルタＩｊ株式会社 | ノズルプレート保持装置及びインクジェットヘッドの製造方法 |
| US20170341443A1 (en) * | 2016-05-24 | 2017-11-30 | Electronics For Imaging, Inc. | Replication Alignment of Components for Use in Inkjet Printing Applications |
-
2001
- 2001-11-28 JP JP2001362904A patent/JP2003159804A/ja active Pending
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| CN102481787A (zh) * | 2009-08-21 | 2012-05-30 | 柯尼卡美能达喷墨技术株式会社 | 喷嘴板保持装置及喷墨头的制造方法 |
| US8540834B2 (en) | 2009-08-21 | 2013-09-24 | Konica Minolta Ij Technologies, Inc. | Nozzle plate holding device and method for manufacturing inkjet head |
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